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Die
Erfindung bezieht sich auf einen variablen Ventilmechanismus mit
einem Unterstützungskraftaufbringabschnitt
sowie auf ein Arbeitsverfahren dafür. Insbesondere bezieht sich
die Erfindung auf eine Unterstützungsvorrichtung
zum Aufbringen einer Unterstützungskraft,
die gegen eine in einer Steuerwelle erzeugten Schubkraft wirkt,
auf einen variablen Ventilmechanismus, der Ventilhubbeträge ermöglicht,
die sich auf so eine Weise kontinuierlich verändern, dass sie durch axiale
Bewegung der Steuerwelle mit einer Axialstellung der Steuerwelle
gekoppelt sind.
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Aus
dem Stand der Technik ist ein variabler Ventilmechanismus bekannt,
in dem eine Nockenwelle mit dreidimensionalen Nocken, deren Nockennasen
(Flächen)
in Bezug auf die Höhe
entlang einer Axialrichtung kontinuierlich zunehmen, in der Axialrichtung
bewegt wird, um so die Ventilhubbeträge der Einlassventile einer
Brennkraftmaschine in Übereinstimmung
mit ihrem Betriebszustand kontinuierlich einzustellen (
JP 2000-54814 A ).
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In
einem variablen Ventilmechanismus, in dem eine Nockenwelle so axial
bewegt wird, dass die Ventilhubbeträge sich kontinuierlich ändern können, wird
eine Schubkraft in einer solchen Richtung erzeugt, dass die Ventilhubbeträge aufgrund
einer Neigung der Nockenflächen
der dreidimensionalen Nocken in Achsrichtung reduziert werden. Überdies werden,
wenn die Ventilhubbeträge
erhöht
werden, Federauslenkungen von Ventilfedern erhöht, was zu einer kontinuierlichen
Erhöhung
ihrer Rückstellkräfte führt. Als
ein Ergebnis wird die vorgenannte Schubkraft ebenso erhöht.
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In
dem Fall, in dem ein solcher variabler Ventilmechanismus verwendet
wird, um die Einlassluftmenge in einer Brennkraftmaschine durch
Einstellen der Ventilhubbeträge
von Einlassventilen anstelle durch Einstellen eines Drosselventils
zu ändern,
ist ein Stellglied zur Axialbewegung einer Nockenwelle erforderlich,
um gute Reaktionseigenschaften zu haben. Insbesondere in dem Fall,
in dem ein hydraulisches Stellglied zum Erreichen guter Reaktionseigenschaften
verwendet wird, ist es erforderlich, die Durchflussrate eines hydraulischen
Fluids durch Verringerung der Kolbendurchmesser zu verringern. Wenn
jedoch die Kolbendurchmesser verringert werden, kann die Stellgliedausgabe
nicht für
ein Erhöhen der
vorgenannten Schubkraft angepasst werden, was dazu führen kann,
dass ein minimaler hydraulischer Fluiddruck nicht erzeugt wird oder
dass sich die Reaktionseigenschaften verschlechtern.
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In
Hinsicht auf diese Probleme kann es naheliegend sein, eine Unterstützungsfeder
zum Unterstützen
des Betriebs des Stellglieds durch Erzeugen einer gegen die vorgenannte
Schubkraft wirkende Unterstützungskraft
vorzusehen. Wie dies jedoch vorstehend beschrieben ist, wird die
Rückstellkraft der
Unterstützungsfeder
verringert, wenn die Nockenwelle auf die Seite für großen Hub geschoben ist, während die
Schubkraft im Verhältnis
zu einem Anstieg der Ventilhubbeträge erhöht wird. Daher ist diese Rückstellkraft
als eine Unterstützungskraft
unzulänglich.
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Ein
solches Problem tritt auch in anderen variablen Ventilmechanismusbauweisen
auf, in denen Ventilhubbeträge
aufgrund von Axialbewegungen einer Steuerwelle kontinuierlich geändert werden
können,
ebenso wie in einem variablen Ventilmechanismus, der dreidimensionale
Nocken verwendet.
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Ferner
ist ein variabler Ventilmechanismus mit den Merkmalen des Oberbegriffs
von Anspruch 1 aus der
EP
1 143 119 A2 bekannt.
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Es
ist eine Aufgabe der Erfindung eine Unterstützungsvorrichtung und ein Arbeitsverfahren
dafür zu
schaffen, die in der Lage sind, eine geeignete Unterstützungskraft
auf einen variablen Ventilmechanismus aufzubringen, der ermöglicht,
dass sich Ventilhubbeträge
mit Änderungen
einer Axialstellung einer Steuerwelle auf Grund von Axialbewegung
der Steuerwelle kontinuierlich ändern.
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Diese
Aufgabe wird mit einem variablen Ventilmechanismus mit den Merkmalen
des Anspruchs 1 und durch ein Arbeitsverfahren nach Anspruch 14
gelöst.
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Dieser
erfindungsgemäße Aufbau
ermöglicht es,
auf den variablen Ventilmechanismus eine geeignete Unterstützungskraft
aufzubringen, die in der Lage ist, einer Schubkraft entgegenzuwirken,
die erhöht
wird, wenn die Axialstellung der Steuerwelle auf die Seite für großen Hub
verschoben ist.
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Die
Erfindung wird mit Bezug auf beispielhafte Ausführungsbeispiele beschrieben,
die in den Zeichnungen veranschaulicht sind, in denen:
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1 ein
Blockdiagramm ist, das den Gesamtaufbau einer Kraftmaschine zeigt,
die mit einer Unterstützungsvorrichtung
und einem variablen Ventilmechanismus gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der
Erfindung und mit einem Steuersystem für die Kraftmaschine ausgestattet
ist;
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2 eine
erläuternde
Ansicht des Aufbaus eines Zylinderkopfabschnitts der Kraftmaschine
ist;
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3 eine
Schnittansicht des Innenaufbaus eines Gleitstellglieds gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel
ist;
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4 ebenfalls
eine Schnittansicht des inneren Aufbaus des Gleitstellglieds ist;
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5 eine
Perspektivansicht eines Kolbenkörpers
des ersten Ausführungsbeispiels
ist;
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6 ebenfalls
eine Perspektivansicht des Kolbenkörpers ist;
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7A bis 7C beispielhafte
Ansichten eines Unterstützungsvorgangs
gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel
sind;
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8 ein
Diagramm ist, das zeigt, wie sich eine Schubkraft Fs und eine Unterstützungskraft
Fa zu einer Bewegungsstrecke einer Steuerwelle verhalten;
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9 eine
Perspektivansicht des Aufbaus eines Zwischenantriebsmechanismus
gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel
zeigt;
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10 ebenso
eine Teilschnittansicht des inneren Aufbaus des Zwischenantriebsmechanismus zeigt;
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11A bis 11C erklärende Ansichten der
Formen einer Steuerwelle und eines Stützrohrs des zwischenliegenden
Antriebsmechanismus sind;
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12A bis 12B erläuternde
Ansichten der Ventilhubbetrageinstellfunktion des Zwischenantriebsmechanismus
gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel
sind;
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13A bis 13B erläuternde
Ansichten einer Ventilhubbetrageinstellfunktion des Zwischenantriebmechanismus
sind;
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14A bis 14B erläuternde
Ansichten einer Ventilhubbetrageinstellfunktion des Zwischenantriebsmechanismus
sind;
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15 ein
Schaubild ist, das zeigt, wie sich der durch den Zwischenantriebsmechanismus
gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel
erreichte Ventilhubbetrag ändert;
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16 eine
erläuternde
Ansicht des Aufbaus eines variablen Ventilmechanismus und einer Unterstützungsvorrichtung
gemäß einem
zweiten Ausführungsbeispiel
der Erfindung zeigt;
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17 eine
erläuternde
Ansicht der Funktionen des variablen Ventilmechanismus und der Unterstützungsvorrichtung
gemäß dem zweiten
Ausführungsbeispiel
zeigt;
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18 eine
erläuternde
Ansicht des Aufbaus eines modifizierten Beispiels des ersten Ausführungsbeispiels
zeigt; und
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19 eine
erläuternde
Ansicht des Aufbaus eines modifizierten Beispiels des zweiten Anwendungsbeispiels
zeigt.
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1 ist
ein Blockdiagramm des Gesamtaufbaus einer fremdgezündeten Brennkraftmaschine
(im weiteren Verlauf als "Kraftmaschine" bezeichnet) 2 als
eine mit einer Unterstützungsvorrichtung
und einem variablen Ventilmechanismus ausgestatteten Brennkraftmaschine,
auf die die vorgenannte Erfindung angewandt wird, sowie eines Steuersystems
für die
Kraftmaschine 2.
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Die
Kraftmaschine 2 ist in einem Fahrzeug als eine Antriebsquelle
zum Antreiben des Fahrzeugs installiert. Die Kraftmaschine 2 hat
einen Zylinderblock 4, Kolben (nicht gezeigt), einen an
dem Zylinderblock 4 montierten Zylinderkopf 8 und
dgl. Eine Vielzahl von Zylindern sind in dem Zylinderblock 4 ausgebildet.
Beispielsweise sind in diesem Fall vier Zylinder 2a in
dem Zylinderblock 4 ausgebildet. Jeder Zylinder 2a hat
einen entsprechenden Brennraum 10, der durch den Zylinderblock 4 definiert
ist, einen entsprechenden Kolben und den Zylinderkopf 8.
In jedem Brennraum 10 sind vier Ventile, nämlich ein entsprechendes
erstes Einlassventil 12a, ein entsprechendes zweites Einlassventil 12b,
ein entsprechendes erstes Auslassventil 16a und ein entsprechendes
des zweites Auslassventil 16b angeordnet. Jedes erste Auslassventil 12a öffnet und
schließt
einen entsprechenden ersten Einlassdurchlass 14a. Jedes
zweite Einlassventil 12b öffnet und schließt einen
entsprechenden zweiten Einlassdurchlass 14b. Jedes erste
Auslassventil 16a öffnet
und schließt
einen entsprechenden ersten Auslassdurchlass 18a. Jedes
zweite Auslassventil 16b öffnet und schließt einen
entsprechenden zweiten Auslassdurchlass 18b.
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Der
erste Einlassdurchlass 14a und der zweite Einlassdurchlass 14b jedes
Zylinders 2a ist über
eine entsprechende in einem Einlasskrümmer 30 ausgebildete
Einlassleitung 30a mit einem Zwischenbehälter 32 verbunden.
In jeder Einlassleitung 30a ist ein entsprechender Kraftstoffinjektor 34 angeordnet,
der es ermöglicht,
Kraftstoff in den entsprechenden ersten Einlassdurchlass 14a und
den entsprechenden zweiten Einlassdurchlass 14b einzuspritzen.
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Der
Zwischenbehälter 32 ist über einen
Einlasskanal 40 an einen Luftfilter 42 gekoppelt.
Es ist hierbei anzumerken, dass kein Drosselventil in dem Einlasskanal 40 angeordnet
ist. Eine Betätigung
eines Gaspedals 74 und eine Einlassluftmengensteuerung
entsprechend einer Kraftmaschinendrehzahl NE während einer Leerlaufsteuerung
werden durch Einstellen von Ventilhubbeträgen der ersten Einlassventile 12a und
der zweiten Einlassventile 12b durchgeführt.
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Hubbewegungen
der Einlassnocken 45a an einer Einlassnockenwelle 45 werden über einen
entsprechenden, später
beschriebenen, Zwischenantriebsmechanismus 120 übertragen,
der in dem Zylinderkopf 8 angeordnet ist, wie dies in 2 gezeigt ist,
wodurch ermöglicht
ist, die Einlassventile 12a, 12b anzutreiben.
Bei dieser Übertragung
wird ein Hubübertragungszustand über den
Zwischenantriebsmechanismus 120 durch eine Funktion eines später beschriebenen
Gleitstellglied 100 eingestellt, wodurch die Ventilhubbeträge eingestellt
werden. Die Einlassnockenwelle 45 ist mit einer Kurbelwelle 49 der
Kraftmaschine 2 über
eine Synchronkette 47 und ein Synchronritzel gekoppelt
(das durch ein Synchronzahnrad oder eine Synchronriemenscheibe ersetzt
werden kann), die an einem Ende der Einlassnockenwelle 45 angeordnet
sind.
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Wie
dies in 1 gezeigt ist wird jedes erste Auslassventil 16a zum Öffnen und
Schließen
eines entsprechenden ersten Auslassdurchlasses 18a eines
entsprechenden Zylinders 2a und jedes zweite Auslassventil 16b zum Öffnen und
Schließen
eines entsprechenden zweiten Auslassdurchlasses 18b eines
entsprechenden Zylinders 2a durch Drehung der Auslassnocken 46a (2)
an einer Auslassnockenwelle 46 (2) als Ergebnis
einer Drehung der Kraftmaschine 2 um einen gewissen Ventilhubbetrag geöffnet und
geschlossen. Der erste Auslassdurchlass 18a und der zweite
Auslassdurchlass 18b eines jeden Zylinders 2a sind
an einen Auslasskrümmer 48 gekoppelt.
Somit wird Abgas über
einen Katalysator 50 nach außen abgeführt.
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Eine
elektronische Steuereinheit (im weiteren Verlauf als die ECU bezeichnet) 60 besteht
aus einem Digitalcomputer und hat Komponenten, wie z. B. eine CPU,
einen ROM, einen RAM, verschiedene Treiberschaltungen, Eingabeanschlüsse und
Ausgabeanschlüsse,
die über
einen bidirektionalen Bus miteinander verbunden sind.
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Verschiedene
Ausgabespannungen und verschiedene Impulse werden zu den Eingabeanschlüssen der
ECU 60 eingegeben. Die verschiedenen Ausgabespannungen
beinhalten eine Ausgabespannung, die zu einem Niederdrückbetrag
des Gaspedals 74 als eine Ausgabe von einem Gaspedalöffnungssensor 76 (im
weiteren Verlauf als ein "Gaspedalöffnung ACCP" bezeichnet werden)
proportional ist, einer Ausgabespannung als eine Ausgabe von einem
Einlassluftmengensensor 84, die einer Menge GA von durch
den Einlasskanal 40 hindurch strömender Einlassluft entspricht,
eine Ausgabespannung als eine Ausgabe von einem Kühlmitteltemperatursensor 86,
die einer Kühlmitteltemperatur
THW der Kraftmaschine 2 entspricht, der in dem Zylinderblock 4 der Kraftmaschine 2 angeordnet
ist, einer Ausgabespannung, die einem Luft-Kraftstoff-Verhältnis als
eine Ausgabe von einem Luft-Kraftstoff-Verhältnissensor 88 entspricht,
der in dem Auslasskrümmer 48 angeordnet
ist und eine Ausgabespannung entsprechend einer Axialverschiebung,
die als eine Ausgabe von einem Wellenpositionssensor 90 zum
Ermitteln einer Axialbewegungsstrecke einer später beschriebenen, durch das
Gleitstellglied 100 bewegten Steuerwelle 132.
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Die
verschieden Impulse beinhalten einen Impuls, der durch einen Kurbelwinkelsensor 82 jedes Mal
dann ausgegeben wird, wenn sich die Kurbelwelle um 30 Grad dreht
und einen Impuls, der von einem Nockenwinkelsensor 92 zum
Ermitteln von Nockenwinkeln der Einlassnocken 45a zum Antreiben
der Einlassventile 12a, 12b über den Zwischenantriebsmechanismus 120 ausgegeben
wird.
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Die
ECU 60 berechnet einen gegenwärtigen Kurbelwinkel auf der
Grundlage eines von dem Kurbelwinkelsensors 82 ausgegebenen
Impulses und eines Impulses des Nockenwinkelsensor 92 und
berechnet eine Kraftmaschinendrehzahl NE auf der Grundlage einer
Frequenz, mit der die Impulse von dem Kurbelwinkelsensor 82 ausgegeben
werden.
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Obwohl
zusätzlich
zu den vorstehenden Ausgabespannungen und Impulsen verschiedene
Signale in die Eingabeanschlüsse
der ECU 60 eingegeben werden, sind diese nicht in den Zeichnungen
gezeigt, da sie zum Erläutern
des ersten Ausführungsbeispiels
nicht von Bedeutung sind.
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Jeder
Ausgabeanschluss der ECU 60 ist an einen entsprechenden
Kraftstoffinjektor 34 über
eine entsprechende Treiberschaltung angeschlossen. Die ECU 60 führt eine Öffnungssteuerung
des Kraftstoffinjektors 34 in Übereinstimmung mit einem Betriebszustand
der Kraftmaschine 2 durch und führt somit eine Kraftstoffeinspritzungszeitgebungssteuerung
und eine Kraftstoffeinspritzmengensteuerung durch. Überdies
ist einer der Ausgabeanschlüsse
der ECU 60 an ein Ölsteuerventil
(im weitern Verlauf als das "OC-Ventil") 104 über eine
entsprechende Treiberschaltung angeschlossen. Die ECU 60 steuert das
Gleitstellglied 100 über
eine Hydrauliksteuerung durch das OC-Ventil 104 in Übereinstimmung
mit einem Betriebszustand der Kraftmaschine 2, wie z. B. einer
erforderlichen Einlassluftmenge.
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Die 3 und 4 zeigen
jeweils einen Schnitt des inneren Aufbaus des Gleitstellglieds 100. 3 ist
eine Längsschnittansicht
(entlang einer Linie B-B aus 4), betrachtet
von einer Stelle vor dem Gleitstellglied 100. 4 ist
eine Längsschnittansicht
(entlang einer Linie A-A
aus 3), betrachtet von einer Stelle an der rechten
Seite des Gleitstellglieds 100.
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Das
Gleitstellglied 100 hat einen zylindrischen Raum innerhalb
eines Gehäuses 100a.
Der zylindrische Raum ist so ausgebildet, dass er mit der Steuerwelle 132 koaxial
ist. Bei diesem Raum ist der Durchmesser an der Seite der Steuerwelle 132 geringfügig verringert.
Ein Kolbenkörper 102 ist
axial beweglich in dem Raum angeordnet. Wie dies in Perspektivansichten
von 5 und 6 gezeigt ist, hat der Kolbenkörper 102 einen
Kolbenabschnitt 102a und einen Unterstützungswalzenabschnitt 102b.
Der Kolbenabschnitt 102a und der Unterstützungswalzenabschnitt 102b sind über einen
Verbindungsabschnitt 102c einstückig ausgebildet.
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Der
Kolbenabschnitt 102a hat die Form einer Kreisplatte. Eine
Dichtungsnut 102e zum Aufnehmen eines Dichtungsrings 102d zur Öldichtung
ist an einer äußeren Umfangsfläche des
Kolbenabschnitts 102a ausgebildet. Ein Vorderende der Steuerwelle 132 ist in
ein in der Mitte des Kolbenabschnitts 102a ausgebildetes
Passloch 102f eingepasst. Die Steuerwelle 132 ist
durch eine Befestigungsschraube 102h, die von der rechten
Seite aus 3 durch ein den Kolbenkörper 102 axial
durchdringendes Schraubendurchgangsloch 102g hindurch dringt,
an dem Kolbenkörper 102 befestigt.
Als ein Ergebnis ist die Steuerwelle 132 so gestaltet,
dass sie mit dem Kolbenkörper 102 zusammen
axial beweglich ist.
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Der
Kolbenabschnitt 102a ist an der kleindurchmessrigen Seite
(in den Zeichnungen an der linken Seite) in dem zylindrischen Raum
angeordnet. Daher ist der zylindrische Raum in zwei Druckkammern 101a, 101b aufgeteilt.
Die ECU 60 passt die Zufuhr und Freigabe eines Hydraulikdrucks
für die
beiden Druckkammern 101a, 101b über das
vorgenannte OC-Ventil 104 an,
wodurch sich der gesamte Kolbenkörper 102 axial
bewegt und eine Axialstellung der Steuerwelle 132 einstellt.
Das OC-Ventil 104 ist ein Vierwegeumschaltventil mit drei
Stellungen der elektromagnetischen Solenoidbauart. Wenn das elektromagnetische
Solenoid einen entmagnetisierten Zustand annimmt (im weiteren "Antriebszustand mit
kleinem Hub"), wie
dies in 3 gezeigt ist, wird das hydraulische
Fluid in der ersten Druckkammer 101a über einen Auslassdurchlass 107 zu
einem Ölbehälter 108 zurückgeführt. Ein
Hochdruckhydraulikfluid wird von einer Ölpumpe P zu der zweiten Druckkammer 101b über einen
Zuführdurchlass 106 zugeführt. Daher
wird die Steuerwelle 132 in einer durch L in 3 angezeigten
Richtung bewegt, wodurch es möglich
wird, Ventilbetriebswinkel und Ventilhubbeträge der Einlassventile 12a, 12b durch
die Funktion des Zwischenantriebsmechanismus 120 zu verringern.
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Wenn
sich das elektromagnetische Solenoid in einem 100%ig erregtem Zustand
befindet (im weiteren Verlauf als "Antriebszustand mit großen Hub"), wird Hydraulikfluid
von der Ölpumpe
P zu der ersten Druckkammer 101a über den Zuführdurchlass 106 zugeführt. Hydraulikfluid
in der zweiten Druckkammer 101b wird über den Auslassdurchlass 107 zu dem Ölbehälter 108 rückgeführt. Daher
wird die Steuerwelle 132 in einer durch H in 3 angezeigten Richtung
bewegt, wodurch es möglich
wird, die Ventilhubbeträge
der Einlassventile 12a, 12b durch die Funktion
des Zwischenantriebsmechanismus 120 zu erhöhen.
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Wenn überdies
die Zufuhr von Elektrizität
zu dem elektromagnetischen Solenoid so gesteuert wird, dass ein
Zwischenzustand erreicht wird (im weiteren Verlauf als ein „neutraler
Zustand" bezeichnet), sind
die Druckkammern 101a, 101b gedichtet und weder
mit dem Zuführdurchlass 106 noch
mit dem Auslassdurchlass 107 verbunden. Daher werden Axialbewegungen
der Steuerwelle 132 gestoppt, wodurch es möglich wird,
die Ventilhubbeträge
der Einlassventile 12a, 12b beizubehalten.
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Nun
wird der Unterstützungswalzenabschnitt 102b beschrieben.
Ein in einer zu der Axialrichtung senkrecht stehenden Richtung durchdringender Raum 102i ist
in einem Körper
des Unterstützungswalzenabschnitt 102b ausgebildet.
Zwei den Raum 102i durchdringende Wellenabschnitte 102j sind symmetrisch
zueinander beidseitig der Befestigungsschraube 102h angeordnet.
Achsen „as" (5)
der beiden Wellenabschnitte 102j sind parallel zu einer virtuellen
Ebene (PS) angeordnet, die zu einer Achse der Steuerwelle 132 senkrecht
ist. Jede Walze 102k ist frei drehbar an einem entsprechenden
Schaftabschnitt 102j angebracht.
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Einer
von zwei Schiebeabschnitte 103 ist in dem Gehäuse 100a auf
so eine Weise angeordnet, dass er einer entsprechenden der beiden
Walzen 102k zugewandt ist. Jeder Schiebeabschnitt 103 hat eine
Ausgabestange 103a, ein Achslager 103b, um die
Ausgabestange 103a axial beweglich zu stützen und
eine Feder 103c, um die Ausgabestange 103a in Richtung
des Kolbenkörpers 102 vorzuspannen.
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Die
Richtung, in der die Ausgabestange 103a vorgespannt wird,
ist senkrecht zu der Achse der Steuerwelle 132. Obwohl
außerdem
die Richtung, in der die Ausgabestange 103a vorgespannt wird,
zu einer gedachten Ebene (QS) parallel ist, die zu den Achsen „as" der Walzen 102k senkrecht
ist, hat die Ausgabestange 103a einen Versatz doff von den
Achsen „as" (3)
zu der Steuerwelle 132. Dementsprechend, wie dies in 7A gezeigt
ist, wird eine Druckkraft Fo1 schräg zu einer äußeren Umfangsfläche der
Walze 102k von einem Vorderendabschnitt 103d der
Ausgabestange 103a aufgebracht. Somit wird eine Radialkraft
Frl auf den Wellenabschnitt 102j aufgebracht. Als ein Ergebnis
wird eine Axialkraft Fa1 von der Ausgabestange 103a auf den
Kolbenkörper 102 aufgebracht.
Das heißt,
die Druckkraft Fo1 der Ausgabestange 103a wird in die Axialkraft
Fa1 umgewandelt, wobei die zylindrische äußere Umfangsfläche der
Walze 102k als eine Umwandlungsebene dient. Die Kraft Fa1
wird in der H-Richtung aufgebracht und wirkt als eine Unterstützungskraft,
die einer durch den später
beschriebenen Zwischenantriebsmechanismus 120 in der L-Richtung
erzeugten Längskraft
entgegenwirkt. 7A zeigt einen Zustand, in dem
sich der Körper 102 an einer
kritischen Stellung in der L-Richtung befindet und der Versatz doff
ist ein minimaler Versatzabstand doff1.
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Wenn
der Kolbenkörper 102 durch
Einstellen der Hydraulikdrücke
in den Hydraulikkammern 101a, 101b durch die ECU 60 auf
Grundlage eines OC-Ventil-Signals in der H-Richtung bewegt wird, wie dies in 7B gezeigt
ist, wird der Versatz doff zu einem Zwischenversatzabstand doff2.
Daher wird eine Druckkraft Fo2 von dem Vorderendabschnitt 103d der
Ausgabestange 103a in einer stärker geneigten Richtung auf
die äußere zylindrische
Umfangsfläche der
Walze 102k aufgebracht. Daher wird eine Radialkraft Fr2
auf den Wellenabschnitt 102j aufgebracht. Als ein Ergebnis
wird eine Unterstützungskraft
Fa2 (>Fa1) auf den
Kolbenkörper 102 aufgebracht.
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Wenn überdies
der Kolbenkörper 102 in
der H-Richtung in eine kritische Stellung bewegt wird, wie dies
in 7C gezeigt ist, ist der Versatz doff ein maximaler
Versatzabstand doff3. Daher wird ein Druck Fo3 von dem Führungsabschnitt 103d der
Ausgabestange 103a in einer am stärksten geneigten Richtung auf
die äußere zylindrische
Umfangsfläche
der Walze 102k aufgebracht. Daher wird eine Radialkraft Fr3
auf den Wellenabschnitt 102j aufgebracht. Als ein Ergebnis
wird eine maximale Unterstützungskraft Fa3
(> Fa2) auf den Kolbenkörper 102 aufgebracht.
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Eine
durchgezogene Linie in 8 zeigt ein Verhältnis zwischen
einer Unterstützungskraft
Fa und einer Bewegungsstrecke der Steuerwelle 132 in der
H-Richtung, die tatsächlich
auf Grundlage des vorgenannten Verhältnisses bemessen wurde. Das heißt, wenn
die Bewegungsstrecke der Steuerwelle 132 in der H-Richtung „0(mm)" ist (an der kritischen Stellung
in der L-Richtung), nimmt die Unterstützungskraft Fa einen Minimalwert
an, der nahezu 0 (kgf) ist. Die Unterstützungskraft Fa steigt an, wenn sich
die Steuerwelle 132 in der H-Richtung bewegt. Die Unterstützungskraft
Fa nimmt einen Maximalwert an der kritischen Stellung in der H-Richtung
an. Eine Linie mit abwechselnd kurzen und langen Strichen in 8 zeigt
eine (in der entgegengesetzten Richtung aufgebrachte) Schubkraft
Fs an, die durch die später beschriebene
Zwischenantriebsvorrichtung 120 erzeugt wird. Die Unterstützungskraft
Fa wird so eingestellt, dass sie im wesentlichen gleich zu dem Absolutbetrag
der Schubkraft Fs wird. So ein aufsteigendes Muster der Unterstützungskraft
Fa kann auf geeignete Weise durch die Form des Führungsendabschnitts 103d der
Ausgabestange 103a, den Durchmesser der Walze 102a und
den Anfangsversatz doff1 eingestellt werden. Obwohl sich das ansteigende
Muster der durch den Zwischenantriebsmechanismus 120 erzeugten
Schubkraft Fs in Abhängigkeit
der Drehzahl der Kraftmaschine 2 geringfügig ändert, ist
es angebracht, das ansteigende Muster der Unterstützungskraft
Fa beispielsweise für eine
Schubkraft Fs bei einer durchschnittlichen Kraftmaschinendrehzahl,
einer Schubkraft Fs bei einer Kraftmaschinenleerlaufdrehzahl, oder
einer Schubkraft Fs bei einer Maximalgeschwindigkeitsdrehzahl anzupassen.
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Nun
wird der Zwischenantriebsmechanismus 120 beschrieben. 9 ist
eine Perspektivansicht des Zwischenantriebsmechanismus 120.
Der Zwischenantriebsmechanismus 120 hat einen in der Mitte
der Zeichnung angeordneten Welleneingangsabschnitt 122,
eine an der linken Seite der Zeichnung angeordnete ersten Kippnocken 124 (entsprechend einem „Wellenausgangsabschnitt") und einen an der rechten
Seite in der Zeichnung angeordnete zweiten Kippnocken 126 (entsprechend
einem „Wellenausgabeabschnitt"). Ein Gehäuse 122a des
Welleneingangsabschnitts 122 und Gehäuse 124a, 126a der Kippnocken 124, 126 haben
eine zylindrische Form und sind in Bezug auf ihren äußeren Durchmesser gleich.
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10 ist
eine Perspektivansicht der Gehäuse 122a, 124a, 126a,
die horizontal aufgeschnitten sind. Es ist dabei anzumerken, dass
ein sich axial erstreckender Raum in dem Gehäuse 122a des Welleneingangsabschnitts 122 ausgebildet
ist und das an einer inneren Umfangsfläche des Raums ein Schraubkeil 122b ausgebildet
ist, der sich wie ein Rechtsgewinde axial windet. Ferner sind zwei
Arme 122c, 122d so ausgebildet, dass sie von einer äußeren Umfangsfläche parallel
zueinander vorstehen. Eine Achse 122e wird zwischen den
Vorderenden der Arme 122c, 122d eingehängt. Die
Achse 122e ist parallel zu einer Achse des Gehäuses 122a.
Eine Walze 122f ist drehbar an der Achse 122e befestigt.
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Ein
sich axial erstreckender Raum ist in dem Gehäuse 124a des ersten
Kippnocken 124 ausgebildet und ein Schraubkeil 124b,
der sich wie ein linksdrehendes Gewinde axial windet ist in einer
inneren Umfangsfläche
des inneren Raums ausgebildet. Ein ringförmiger Lagerabschnitt 124c,
der ein mittiges Loch mit einem verringerten Durchmesser hat, deckt ein
linkes Ende des inneren Raums ab. Eine im Profil im wesentlichen
dreieckige Nase 124d ist so ausgebildet, dass sie von einer äußeren Umfangsfläche vorsteht.
Eine Seite der Nase 124d bildet eine konkav gekrümmte Nockenfläche 124e.
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Ein
sich axial erstreckender Raum ist in dem Gehäuse 126a des zweiten
Kippnocken 126 ausgebildet und ein Schraubkeil 126b,
der sich wie ein linksdrehendes Gewinde axial windet, ist in einer
inneren Umfangsfläche
des inneren Raums ausgebildet. Ein ringförmiger Lagerabschnitt 126c,
der ein mittiges Loch mit einem verringerten Durchmesser hat, deckt
ein rechtes Ende des inneren Raums ab. Eine im Profil im wesentlichen
dreieckige Nase 126d ist so ausgebildet, dass sie von einer äußeren Umfangsfläche hervorsteht.
Eine Seite der Nase 126d bildet eine konkav gekrümmte Nockenfläche 126e.
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Der
erste Kippnocken 124 und der zweite Kippnocken 126 sind
so angeordnet, dass ihre Endflächen
jeweils mit gegenüberliegenden
Enden des Welleneingangsabschnitts 122 in einer koaxialen
Art und Weise in Kontakt sind, wobei die Lagerabschnitte 124c, 126c nach
außen
zeigen. Als Gesamtes nehmen der erste Kippnocken 124, der
Welleneingangsabschnitt 122 und der zweite Kippnocken 126 eine
im wesentlichen zylindrische Form mit einem inneren Raum an, wie
er in 9 gezeigt ist.
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Ein
Gleitzahnrad 128 ist in dem durch den Welleneingangsabschnitt 122 und
die beiden Kippnocken 124, 126 gebildeten inneren
Raum angeordnet. Das Gleitzahnrad 128 hat im wesentlichen
eine zylindrische Form und ein Eingangsschraubkeil 128a,
der sich wie ein rechtsdrehendes Gewinde windet ist an der Mitte
einer äußeren Umfangsfläche des Gleitzahnrads 128 ausgebildet.
Ein erster Ausgangsschraubkeil 128c, der sich wie ein linksdrehendes Gewinde
windet ist an einem linken Endabschnitt des Eingangsschraubkeils 128a ausgebildet,
wobei ein kleindurchmessriger Abschnitt 128b zwischen dem Eingangsschraubkeil 128a und
dem ersten Ausgangsschraubkeil 128c liegt. Ein zweiter
Ausgangsschraubkeil 128e, der sich wie ein linksdrehendes Gewinde
windet, ist an einem rechten Endabschnitt des Eingangsschraubkeils 128a ausgebildet,
wobei ein kleindurchmessriger Abschnitt 128d zwischen dem
Eingangsschraubkeil 128a und dem zweiten Ausgangsschraubkeil 128e liegt.
Es ist hierbei anzumerken, dass die Ausgangsschraubkeile 128c, 128e einen
kleineren äußeren Durchmesser
als der Eingangsschraubkeil 128a haben.
-
Ein
Durchgangsloch 128f ist in dem Gleitzahnrad 128 in
der Richtung seiner Mittelachse ausgebildet. Ein Langloch 128g ist
in einem der kleindurchmessrigen Abschnitte 128d ausgebildet,
sodass es die Innenseite des Abschnitts 128d zu der äußeren Umfangsfläche öffnet. Das
Langloch 128g hat eine sich in Umfangsrichtung erstreckende
Länge.
-
Ein
Stützrohr 130,
wie es in 11 gezeigt ist, ist in Bezug
auf die Umfangsrichtung verschieblich in dem Durchgangsloch 128f des
Gleitzahnrads 128 angeordnet. Hierbei ist anzumerken, dass 11A eine Draufsicht ist, 11B eine
Vorderansicht ist und 11C eine
Ansicht von der rechten Seite ist. Wie dies in 2 gezeigt
ist, ist das Stützrohr 130 gemeinsam
für alle
Zwischenantriebsmechanismen 120 angeordnet (die Anzahl
der Zwischenantriebsmechanismen 120 beträgt in diesem Fall
4). Für
jeden Zwischenantriebsmechanismus 120 ist ein entsprechendes
sich in Axialrichtung erstreckendes Langloch 130a in dem
Stützrohr 130 geöffnet.
-
Überdies
durchdringt eine Steuerwelle 132 das Stützrohr 130 axial verschieblich.
Wie im Fall des Stützrohrs 130 ist
die Steuerwelle 132 ebenso für all die Zwischenantriebsmechanismen 120 gemeinsam vorgesehen.
Für jeden
Zwischenantriebsmechanismus 120 steht ein entsprechender
Eingriffsstift 132a von der Steuerwelle 132 hervor.
Jeder Eingriffsstift 132a ist so ausgebildet, dass er ein
entsprechendes sich axial erstreckendes Langloch 130a,
das in dem Stützrohr 130 ausgebildet
ist, durchdringt. Überdies ist
das Vorderende jedes Eingriffsstifts 132a der Steuerwelle 132 durch
das sich in Umfangsrichtung erstreckende Langloch 128g,
das in dem Gleitzahnrad 128 eines entsprechenden Zwischenantriebsmechanismus 120 ausgebildet
ist, eingeführt.
-
Da
die sich in Axialrichtung erstreckenden Langlöcher 130a in dem Stützrohr 130 ausgebildet sind,
kann jeder Eingriffsstift 132a der Steuerwelle 132 axial
bewegt werden, selbst wenn das Stützrohr 130 an dem
Zylinderkopf 8 befestigt ist und somit ist es möglich, das
Gleitzahnrad 128 axial zu bewegen. Außerdem ist das Gleitzahnrad 128 an
sich in dem sich in Umfangsrichtung erstreckenden Langloch 128g mit
einem entsprechenden Eingriffsstift 132a in Eingriff und
ist damit in Axialrichtung positioniert. Andererseits kann jedoch
das Gleitzahnrad 128 um die Achse drehen.
-
Der
Eingangsschraubkeil 128a des Gleitzahnrads 128 ist
mit dem Schraubkeil 122b innerhalb des Welleneingangsabschnitts 122 in
Eingriff. Ferner ist der erste Ausgangsschraubenkeil 128c mit
dem Schraubenkeil 124b innerhalb des ersten Kippnockens 124 in
Eingriff. Der zweite Ausgangsschraubkeil 128e ist mit dem
Schraubkeil 126b innerhalb des zweiten Kippnockens 126 in
Eingriff.
-
Wie
dies in 2 gezeigt ist, kann jeder der so
aufgebauten Zwischenantriebsmechanismen 120 um die Achse
drehen, aber wird davon abgehalten, axial bewegt zu werden, während er
zwischen sich erhebenden Wandabschnitten 136, 138 liegt,
die in dem Zylinderkopf 8 an der Seite der Lagerabschnitte 124c, 126c der
Kippnocken 124, 126 ausgebildet sind. An den den
mittigen Löchern
der Lagerabschnitte 124c, 126c entsprechenden
Positionen sind jeweils Löcher
in den sich erhebenden Wandabschnitten 136, 138 ausgebildet.
Das Stützrohr 130 ist
durch die Löcher
hindurchgeführt
und dadurch befestigt. Dementsprechend ist das Stützrohr 130 an
dem Zylinderkopf 8 befestigt und bewegt sich weder axial
noch dreht es sich.
-
Die
Steuerwelle 132 in dem Stützrohr 130 durchdringt
das Stützrohr 130 in
Axialrichtung verschieblich und ist an ihrem einen Ende mit dem
Kolbenkörper 102 des
in 3 und 7 gezeigten
Gleitstellglieds 100 verbunden. Somit kann die axiale Position
der Steuerwelle 132 durch Einstellen von in den Druckkammern 101a, 101b aufgebrachten
Hydraulikdrücken
eingestellt werden. Daher kann die Phasendifferenz zwischen der
Walze 122f des Welleneingangsabschnitts 122 und
den Nasen 124d, 126d der Kippnocken 124, 126 mittels
der Steuerwelle 132 und des Gleitzahnrads 128 eingestellt
werden. Das heißt,
wie in diesen 12 bis 14 gezeigt
ist, können Ventilhubbeträge der Einlassventile 12a, 12b durch Antreiben
des Gleitstellglieds 100 kontinuierlich variiert werden.
-
Es
ist dabei anzumerken, dass 12A und 12B den Zwischenantriebsmechanismus 120 in einem
Zustand zeigen, indem die Steuerwelle 132 durch das Gleitstellglied 100 auf
die kritische Position in der H-Richtung bewegt wurde. Das heißt, 12A und 12B entsprechen
dem in 7C gezeigten Zustand. Während 12 bis 15 einen
Mechanismus zeigen, in dem der zweite Kippnocken 126 das
erste Einlassventil 12a antreibt, gilt das gleiche für einen
Mechanismus, in dem der erste Kippnocken 124 das zweite
Einlassventil 12b antreibt. Daher wird die nachstehende
Beschreibung zudem von Bezugszeichen des ersten Kippnocken 124 und
des zweiten Einlassventils 12b begleitet.
-
In 12A ist ein Basiskreisabschnitt des Einlassnocken 45a (ein
Abschnitt, der sich von der Nase 45c unterscheidet) mit
der Walze 122f des Welleneingangsabschnitts 122 in
dem Zwischenantriebsmechanismus 120 in Kontakt. Obwohl
dies nicht gezeigt ist, ist die Walze 122 durch eine Feder
so vorgespannt, dass sie immer mit der Seite des Einlassnocken 45a in
Kontakt ist. In diesem Zustand sind die Nasen 124d, 126d der
Kippnocken 124, 126 nicht mit einer Walze 13a eines
Schlepphebels 13 in Kontakt. Der an die Nasen 124d, 126d angrenzende
Basiskreisabschnitt ist mit der Walze 13a des Schlepphebels 13 in
Kontakt. Somit sind die Einlassventile 12a, 12b geschlossen.
-
Wenn
die Nase 45c des Einlassnocken 45a durch Drehung
der Einlassnockenwelle 45 die Walze 122f des Welleneingangsabschnitts 122 niederdrückt, werden
Kippbewegungen von dem Welleneingangsabschnitt 122 über das
Gleitzahnrad 128 in dem Zwischenantriebsmechanismus 120 zu
den Kippnocken 124, 126 übertragen und die Kippnocken 124, 126 kippen
in so einer Weise, dass sie jeweils die Nasen 124d, 126d niederdrücken. Daher
kommen die an den Nasen 124d, 126d ausgebildeten, gekrümmten Nockenflächen 124e, 126e sofort
mit der Walze 13a des Schlepphebels 13 in Kontakt.
Wie dies in 12B gezeigt ist, drücken die
Kippnocken 124, 126 die Walze 13a des
Schlepphebels 13 mittels der gesamten Nockenfläche 124e, 126e nieder,
wodurch der Schlepphebel 13 um die Seite eines Basisendabschnitts 13c kippt,
der durch einen Einsteller 13b gestützt wird, und ein Vorderendabschnitt 13d des
Schlepphebels 13 drückt
ein Schaftende 12c stark nieder. Somit öffnen die Einlassventile 12a, 12b die
Einlassdurchlässe 14a, 14b jeweils
mit einem maximalen Ventilhubbetrag.
-
13A und 13B zeigen
einen Zustand des Zwischenantriebsmechanismus 120 in dem
Fall, in dem die Steuerwelle 132 durch das Gleitstellglied 100 von
dem in 12A und 12B gezeigtem
Zustand in der L-Richtung zurückgestellt
wurde. Das heißt, 13A und 13B entsprechen
dem in 7B gezeigten Zustand.
-
In 13A ist der Basiskreisabschnitt des Einlassnocken 45a mit
der Walze 122f des Welleneingangsabschnitts 122 in
dem Zwischenantriebsmechanismus 120 in Kontakt. In diesem
Zustand sind die Nasen 124d, 126d der Kippnocken 124, 126 nicht mit
der Walze 13a des Schlepphebels 13 in Kontakt. Ein
Basiskreisabschnitt, der im Vergleich mit dem Fall aus 12A und 12B geringfügig weiter
von den Nasen 124d, 126d weg beabstandet ist,
ist mit der Walze 13a des Schlepphebels 13 in
Kontakt. Daher sind die Einlassventile 12a, 12b geschlossen. Dies
liegt daran, dass sich das Gleitzahnrad 128 in der L-Richtung
in dem Zwischenantriebsmechanismus 120 bewegt hat und somit
die Phasendifferenz zwischen der Walze 122f des Welleneingangsabschnitts 122 und
der Nasen 124d, 126d der Kippnocken 124, 126 klein
wurde.
-
Wenn
die Nase 45c des Einlassnocken 45a die Walze 122f des
Welleneingangsabschnitts 122 durch Drehung der Einlassnockenwelle 45 niederdrückt, werden
Kippbewegungen über
das Gleitzahnrad 128 in dem Zwischenantriebsmechanismus 120 von
dem Welleneingangsabschnitt 122 zu den Kippnocken 124, 126 übertragen
und die Kippnocken 124, 126 kippen in so einer
Weise, dass sie jeweils die Nasen 124d, 126d niederdrücken.
-
Wie
dies vorstehend beschrieben ist, ist in dem in 13A gezeigtem Zustand der Basiskreisabschnitt,
der von den Nasen 124d, 126d beabstandet ist,
mit der Walze 13a des Schlepphebels 13 in Kontakt.
Selbst wenn die Kippnocken 124, 126 gekippt sind,
bleibt daher die Walze 13a des Schlepphebels 13 mit
dem Basiskreisabschnitt für
eine Weile in Kontakt, ohne mit den an den Nasen 124d, 126d ausgebildeten
gekrümmten
Nockenflächen 124e, 126e in
Kontakt zu kommen. Danach kommen die gekrümmten Nockenflächen 124e, 126e mit
der Walze 13a in Kontakt und drücken die Walze 13a des Schlepphebels 13 nieder,
wie dies in 13B gezeigt ist. Daher kippt
der Schlepphebel 13 um den Basisendabschnitt 13c herum.
Da jedoch die Walze 13a des Schlepphebels 13 von
den Nasen 124d, 126d von Anfang an beabstandet
ist, haben die Nockenflächen 124e, 126e eine
dementsprechende verringerte Fläche
zur Verfügung.
Somit ist der Kippwinkel des Schlepphebels 13 verringert
und der Betrag, um den der Vorderendabschnitt 13d des Schlepphebels 13 das
Schaftende 12c niederdrückt, das
heißt
der Ventilhubbetrag, ist verringert. Daher öffnen die Einlassventile 12a, 12b die
Einlassdurchlässe 14a, 14b jeweils
mit einem Ventilhubbetrag, der kleiner als der maximale Ventilhubbetrag
ist.
-
14A und 14B zeigen
einen Zustand des Zwischenantriebsmechanismus 120 in dem
Fall, in dem die Steuerwelle 132 durch das Gleitstellglied 100 auf
das maximale Ausmaß in
der L-Richtung zurückgestellt
wurde. Das heißt, 14A und 14B entsprechen
dem in 7A gezeigten Zustand. In dem
in 14A gezeigten Zustand ist der von den Nasen 124d, 126d weit
beabstandete Basiskreisabschnitt mit der Walze 13a des
Schlepphebels 13 in Kontakt. Daher bleibt die Walze 13a des
Schlepphebels 13 für
eine Gesamtdauer von Kippbewegungen mit dem Basiskreisabschnitt
in Kontakt, ohne mit den an den Nasen 124d, 126d ausgebildeten
gekrümmten
Flächen 124e, 126e in
Kontakt zu kommen. Das heißt,
wie dies in 14B gezeigt ist, selbst wenn
die Nase 45c des Einlassnocken 45a die Walze 122f des Welleneingangsabschnitts 122 auf
ein Maximalausmaß niedergedrückt hat,
werden die gekrümmten Nockenflächen 124e, 126e nicht
verwendet, um die Walze 13a des Schlepphebels 13 niederzudrücken. Daher
kippt der Schlepphebel 13 nicht um den Basisendabschnitt 13c und
der Betrag, um den der Vorderendabschnitt 13d des Schlepphebels 13 das Schaftende 12c niederdrückt, das
heißt,
der Ventilhubbetrag, ist „0". Somit halten die
Einlassventile 12a, 12b die Einlassdurchlässe 14a, 14b jeweils
geschlossen, selbst wenn sich die Einlassnockenwelle 45 dreht.
-
Durch
Einstellen der Axialposition der Steuerwelle 32 mittels
des Gleitstellglieds 100 auf diese Weise, wird es möglich Ventilhubbeträge der Einlassventile 12a, 12b kontinuierlich
einzustellen, wie dies durch durchgezogene Linien in einem in 15 gezeigten
Graph angezeigt ist.
-
In
dem Fall, in dem die Einlassventile 12a, 12b geöffnet sind,
werden Kräfte
von Ventilfedern 12d der Einlassventile 12a, 12d über den
Schlepphebel in einer solchen Richtung aufgebracht, dass ein Winkel
zwischen dem Hebel 122c und den Nasen 124d, 126d verringert
wird. Somit wird eine Schubkraft in dem Gleitzahnrad 128 erzeugt,
um eine Bewegung in der L-Richtung zu verursachen. Daher wird eine
Schubkraft Fs zum Bewegen der Steuerwelle 132 in der L-Richtung über die
Eingriffsstifte 132a aufgebracht. Je stärker die Ventilhubbeträge der Einlassventile 12a, 12b erhöht werden,
desto stärker
werden die Ventilfedern 12d zusammengedrückt. Daher
wird eine in der Steuerwelle 132 erzeugte Schubkraft Fs
erhöht,
wenn das Gleitstellglied 100 die Steuerwelle 132 in
der H-Richtung bewegt, wie dies durch eine strichpunktierte Linie
in 8 angezeigt ist.
-
In
dem vorgenannten Aufbau des ersten Ausführungsbeispiels entspricht
eine Kombination des Kolbenkörpers 102 und
des Schiebeabschnitts 103 einem Unterstützungskraftaufbringabschnitt,
der Schiebeabschnitt 103 entspricht einem Unterstützungskraftausgabeabschnitt und
die äußere Umfangsfläche der
Walze 102k entspricht einer Umwandlungsebene.
-
Die
nachstehenden Wirkungen werden von dem vorstehend beschriebenen
ersten Ausführungsbeispiel
erhalten.
- (a) Eine durch die Ausgabestange 103a ausgegebene
Kraft wird in eine Unterstützungskraft über die
Walze 102k umgewandelt, während die äußere Umfangsfläche der
Walze 102k, die sich zusammen mit der Steuerwelle 132 bewegt,
als eine Umwandlungsebene dient. Die somit umgewandelte Kraft wird
auf die Steuerwelle 132 aufgebracht. Da sich die Steuerwelle 132 in
einer solchen Richtung bewegt, dass die Ventilhubbeträge der Einlassventile 12a, 12b erhöht werden,
wie dies in 8 gezeigt ist, kann die Unterstützungskraft
dementsprechend erhöht
werden. Dementsprechend kann eine geeignete Unterstützungskraft
auf die Steuerwelle 132 aufgebracht werden, die einer in
dem Zwischenantriebsmechanismus 120 erzeugten Schubkraft
entgegenwirken kann.
-
Als
ein Ergebnis gibt es keine Besorgnis, dass ein minimaler hydraulischer
Fluiddruck an der Seite mit einem großen Ventilhubbetrag nicht sichergestellt
ist oder dass eine Verzögerung
der Reaktionseigenschaften während
der Bewegungen der Steuerwelle 132 auftritt, selbst dann
nicht, wenn der Druckempfangsbereich des Kolbenabschnitts 102a zum
Zweck der Reaktionseigenschaften verringert wurde.
- (b) Eine Rückstellkraft
der Feder 103c wird in einer Ausgabe von der Ausgabestange 103a verwendet.
Somit kann die Unterstützungskraft
umso stärker
erhöht
werden, je leichter die Axialposition der Steuerwelle 132 bei
einem relativ einfachen Aufbau auf die Seite für großen Hub geschoben wird. Anders
als im Fall einer Magnetkraft oder dergleichen wird überdies
die Rückstellkraft
nicht plötzlich
abgeschwächt.
Das heißt,
es wird eine Unterstützungskraft
erzeugt, die selbst für
Axialbewegungen der Steuerwelle 132 über einen großen Bereich
ausreichend ist.
- (c) Insbesondere wird das Gleitstellglied 100 auf die
Einlassventile 12a, 12b angewendet und wird verwendet,
um deren Ventilhubbeträge
einzustellen. Selbst für
einen solchen Gebrauch kann eine geeignete Unterstützungskraft
auf die Steuerwelle 132 aufgrund des vorgenannten Aufbaus
aufgebracht werden. Daher kann der Einlassluftbetrag der Kraftmaschine 2 mit
einer schnellen Reaktionszeit geregelt werden.
-
In
einem zweiten Ausführungsbeispiel
werden die Ventilhubbeträge
von Einlassventilen 212a, 212b durch ein Gleitstellglied 300 durch
Axialbewegungen einer Unterstützungswelle 250 eingestellt, die über einen
Walzenlagerabschnitt 250a mit einer Einlassnockenwelle 245 verbunden
ist, wie dies in 16 gezeigt ist. Die Einlassnockenwelle 245 ist über ein
an einem Ende der Einlassnockenwelle 245 angeordnetes Synchronritzel
(das durch ein Synchronzahnrad oder eine Synchronriemenscheibe ersetzt
werden kann) mit der Drehung der Kurbelwelle gekoppelt. Da jedoch
die Unterstützungswelle 250 über den
Walzenlagerabschnitt 250a mit der Einlassnockenwelle 245 in
Verbindung ist, wird sie nicht in einer solchen Weise gedreht, dass
sie mit der Drehung der Einlassnockenwelle 245 gekoppelt
ist. Die Unterstützungswelle 250 bewegt
sich zusammen mit der Einlassnockenwelle 245 lediglich
in der Achsrichtung. Es ist hierbei anzumerken, dass ein an der
Einlassnockenwelle 245 angeschlossenes Synchronritzel 252 so
gestützt
wird, dass es mit Bezug auf den Zylinderblock der Kraftmaschine
drehbar jedoch in der Achsrichtung unbeweglich ist. Das Synchronritzel 252 ist
jedoch an seinem Mittelabschnitt über einen geraden Keilverzahnungsmechanismus 252a mit
der Einlassnockenwelle 245 verbunden, wodurch Axialbewegungen
der Einlassnockenwelle 245 ermöglicht werden.
-
Es
sollte dabei angemerkt werden, dass die Einlassnockenwellen 245a an
der Einlassnockenwelle 245 als dreidimensionale Nocken
ausgebildet sind, deren Profil sich in der Axialrichtung kontinuierlich ändert. Insbesondere
sind die Einlassnocken 245a so ausgebildet, dass sich die
Höhe ihrer
Nockennasen in Richtung der rechten Seite aus 16 verringert
und sich deren Höhe
in Richtung der linken Seite aus 16 erhöht. Solche
Profiländerungen
ermöglichen
es, Ventilhubbeträge
im Wesentlichen auf dieselbe Weise, wie sie in 15 gezeigt
ist, zu ändern.
-
Das
Gleitstellglied 300 hat einen Kolbenabschnitt 310 und
einen Unterstützungsabschnitt 320. Der
Kolbenabschnitt 310 ist so gestaltet, dass ein Kolben 310b in
einem Zylinder 310a aufgenommen ist. Der Kolben 310b ist
mit der Unterstützungswelle 250 verbunden.
In Übereinstimmung
mit einem Zuführzustand
eines hydraulischen Drucks von dem OC-Ventil 104, der durch die ECU
gesteuert wird, bewegt sich der Kolben 310b, wie dies durch
einen Pfeil angezeigt ist, wodurch die Einlassnockenwelle 245 über die
Unterstützungswelle 250 und
den Lagerabschnitt 250a axial bewegt werden kann.
-
Der
Unterstützungsabschnitt 320 hat
einen Gleitnocken 322 in einem Gehäuse 320a. In diesem Fall
hat der Gleitnocken 322 eine im wesentlichen halbkugelförmige Gestalt
und ist mit einem Drehachsabschnitt an der Kugelseite mit einer
Koppelwelle 350 verbunden. Die Koppelwelle 350 ist
koaxial an dem Kolben 310b an der anderen Seite der Unterstützungswelle 250 angeschlossen.
Dementsprechend ist die Achsposition des Gleitnocken 322 mit einer
Verschiebungsposition des Kolbens 310b gekoppelt.
-
Eine
an einem Vorderende einer Ausgabestange 324a, die in einem
Schiebeabschnitt 324 vorgesehen ist, angeordnete Walze 324b ist
mit einer im wesentlichen kugelförmigen
Nockenfläche 322a des Gleitnockens 322 in
Kontakt. Es sollte hierbei angemerkt werden, dass der Schiebeabschnitt 324 lediglich
in einem Walzenabschnitt 324b unterschiedlich ist und im
wesentlichen in seinem Aufbau gleich mit dem Schiebeabschnitt 103 des
vorgenannten ersten Ausführungsbeispiels
ist. Das heißt,
die Ausgangsstange 324a drückt die Nockenfläche 322a mittels
einer zusammengedrückten
Feder 324c und bringt eine in der H-Richtung wirkende Unterstützungskraft auf
die Einlassnockenwelle 245 über den Kolben 310b,
die Unterstützungswelle 250 und
den Lagerabschnitt 250a auf. Ein Hubsensorkern 360a ist
an einem Mittelabschnitt des Gleitnockens 322 an der anderen
Seite der Koppelwelle 350 montiert. Ein Vorderende des
Hubsensorkerns 360a ist in eine Hubsensorspule 360b eingeführt, die
an dem Gehäuse 320a angebracht
ist. Somit wird eine Wellenposition einer Einlassnockenwelle 345 ermittelt
und ein der Wellenposition entsprechendes Signal wird von der Hubsensorspule 360b zu
der ECU ausgegeben.
-
Wie
dies in den Zeichnungen gezeigt ist, sind die als dreidimensionale
Nocken gestalteten Einlassnocken 245a so gestaltet, dass
ihre Ventilhubbeträge in
Richtung der linken Seite erhöht
werden. Somit erzeugen von den Ventilfeder 212d der Einlassventile 212a, 212b empfangene
Rückstellkräfte eine
auf die Einlassnockenwelle 245 mittels der Nockenflächen der
Einlassnocken 245a in der L-Richtung aufgebrachte Schubkraft.
Daher ist die Nockenfläche 322a des
Gleitnockens 322 in einer gekrümmten Weise geneigt und mit
Bezug auf die Nockenflächen
der Einlassnocken 245a umgekehrt und erzeugt somit eine
Unterstützungskraft,
die gegen die vorgenannte Schubkraft wirkt. Wenn der Kolben 310b an
einer kritischen Position in der L-Richtung vorliegt, wie dies in 16 gezeigt
ist, ist die vorgenannte Schubkraft klein. Daher ist die Walze 324b mit
des Nockenflächens 322a der
Gleitnocke 322 an einer Position in Kontakt, die mit Bezug
auf die Achse der Einlassnockenwelle 245 eine geringfügige Neigung
aufweist. Wenn sich der Kolben 310b in der H-Richtung zu
einer kritischen Position bewegt hat, werden die von den Ventilfedern 212d der
Einlassventile 212a, 212b empfangenen Rückstellkräfte erhöht und die
Schubkraft wird ebenso erhöht.
Daher wird die Neigung der Nockenfläche 322a an einer
Stelle allmählich
erhöht, um
mit der Walze 324b in Kontakt zu kommen, wodurch eine Erhöhung der
Unterstützungskraft
verursacht wird. Wenn der Kolben 310b die kritische Position
in der H-Richtung erreicht hat, wie dies in 17 gezeigt
ist, werden die Absolutwerte der Schubkraft und der Unterstützungskraft
maximiert. Die Schubkraft und die Unterstützungskraft sind miteinander
im Gleichgewicht, wie das in dem in 8 gezeigten vorgenannten
ersten Ausführungsbeispiel
der Fall ist.
-
Bei
dem Aufbau des vorgenannten zweiten Ausführungsbeispiels entspricht
die Einlassnockenwelle 245 einer Steuerwelle und die Nockenfläche 322a des
Gleitnockens 322 entspricht einer Umwandlungsebene.
-
Die
nachstehenden Wirkungen werden von dem vorstehend beschriebenen
zweiten Ausführungsbeispiel
erhalten.
- (a) Eine durch die Ausgabestange 324a ausgegebene
Kraft wird in eine Unterstützungskraft
umgewandelt, während
die Nockenfläche 322a des
mit der Einlassnockenwelle 245 gekoppelten Gleitnockens 322 als
eine Umwandlungsebene dient. Die so umgewandelte Kraft wird auf
die Einlassnockenwelle 245 aufgebracht. Somit kann, wenn
die Einlassnocken 245 durch die Einlassnockenwelle 245 in
einer solchen Richtung bewegt werden, dass die Einlassventilhubbeträge erhöht werden, die
Unterstützungskraft
dementsprechend erhöht werden.
Folglich kann eine geeignete Unterstützungskraft auf die Einlassnockenwelle 245 aufgebracht
werden, die einer von den Einlassnocken 245a auf die Einlassnockenwelle 245 aufgebrachten
Schubkraft entgegen wirken kann.
-
Selbst
wenn der Druckaufnahmebereich des Kolbens 310b zum Zweck
der Reaktionseigenschaften verringert wurde, besteht als ein Ergebnis
keine Besorgnis, dass ein minimaler Hydraulikfluiddruck an der Seite
mit grossen Ventilhubbeträgen
nicht sicher gestellt ist oder dass sich Reaktionseigenschaften verschlechtern.
- (b) Die Wirkungen (b) und (c) des vorgenannten ersten
Ausführungsbeispiels
werden ebenso erhalten.
-
In
den vorgenannten Ausführungsbeispielen wird
die Vorspannkraft der Federn 103c, 324c verwendet,
um eine Andruckkraft der Walze 102k oder des Gleitnockens 322 auf
die Ausgabestangen 103a, 324a aufzubringen. Es
ist jedoch auch angebracht, dass eine Andruckkraft auf die Ausgabestangen 103a, 324a über einen
Fluiddruck, wie z. B. einen Öldruck
oder einen Luftdruck aufgebracht wird. In diesem Fall wird selbst
durch Bewegungen der Steuerwelle 132 und der Einlassnockenwelle 245 nahezu kein
Druckabfall verursacht. Daher kann eine geeignete Unterstützungskraft
erzeugt werden, die selbst für
Bewegungen der Steuerwelle 132 und der Einlassnockenwelle 245 über einen
breiteren Bereich hinweg geeignet ist.
-
Das
Gleitstellglied 300 des zweiten Ausführungsbeispiels kann in dem
ersten Ausführungsbeispiel
anstelle des Gleitstellglieds 100 angewendet werden. Ferner
kann das Gleitstellglied 100 des ersten Ausführungsbeispiels
in dem zweiten Ausführungsbeispiel
anstelle des Gleitstellglieds 300 verwendet werden.
-
In
den vorgenannten Ausführungsbeispielen werden
zwei Ausgabestangen 103d, 324a für die Gleitstellglieder 100, 300 verwendet.
Es ist jedoch auch geeignet, dass eine, drei oder mehrere verwendet
werden. Ferner ist es nicht absolut notwendig, dass das einzelne
Gleitstellglied 100 oder 300 für die Steuerwelle 132 oder
die Einlassnockenwelle 245 vorgesehen wird. Das heißt, zwei
oder mehrere Gleitstellglieder können
in Serie axial gekoppelt werden, um so die Unterstützungskraft
zu verstärken.
-
In
den vorgenannten Ausführungsbeispielen stehen
die Ausgabestangen 103a, 324a in der zu der Achse
der Steuerwelle 132 oder der Eingabenockenwelle 245 senkrechten
Richtung hervor. Wie dies in 18, 19 gezeigt
ist, kann eine Unterstützungskraft
erzeugt werden, selbst wenn die Ausgabestangen 103a, 324a in
einer Richtung hervorstehen, die nicht zu der Achse senkrecht steht,
sondern parallel zu einer gedachten Ebene (PY, QY) ist, die zu der
Achse senkrecht steht.
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18 zeigt
ein modifiziertes Beispiel des ersten Ausführungsbeispiels. In 18 ist
jeder der beiden parallel zu einem Kolbenkörper 402 angeordneten
Achsenabschnitte 402j mit einem entsprechenden Walzenpaar 402k versehen.
Die Achsen „az" der Walzen 402k sind parallel
zu einer gedachten Ebene (PY), die senkrecht auf einer Achse „ax" einer Steuerwelle
steht. Ausgabestangen 403a mit Achsen „ay" stehen parallel zu der gedachten Ebene (PY)
in einer solchen Weise hervor, dass sie mit äußeren Umfangsflächen der
Walzen 402k in Kontakt sind. Selbst bei einem solchen Aufbau
empfangen die vier Walzen 402k durch die vier Ausgabestangen 403a ausgegebene
Andrückkräfte, wodurch
die Andrückkräfte in in
der Richtung einer Achse „ax" der Steuerwelle
an den äußeren Umfangsflächen der Walzen 402k wirkende
Unterstützungskräfte umgewandelt
werden. Selbst wenn eine große
Schubkraft in dem Zwischenantriebsmechanismus erzeugt wird, können diese
Unterstützungskräfte somit
gegen die Schubkraft wirken.
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19 zeigt
ein modifiziertes Beispiel des zweiten Ausführungsbeispiels. Obwohl der
Gleitnocken 322 des zweiten Ausführungsbeispiels eine im Wesentlichen
halbkugeligförmige
Gestalt annimmt, nimmt ein Gleitnocken 522 dieses modifizierten
Beispiels eine im Wesentlichen halbzylindrische Gestalt an. Eine
Koppelachse 550 ist an der Mitte einer äußeren Umfangsfläche des
Gleitnockens 522 befestigt. Ausgabestangen 524a mit
Achsen „by" stehen parallel
zu einer gedachten Ebene (QY), die senkrecht zu einer Achse „bx" ist, in einer solchen
Weise hervor, dass sie mit einer aus der äußeren Umfangsfläche bestehenden
Nockenfläche 522a in
Kontakt sind. Walzen 524b sind an den Enden der Stangen 524a vorgesehen.
Selbst bei einem solchen Aufbau empfängt die Nockenfläche 522a durch
die vier Ausgabestangen 524a ausgegebene Andrückkräfte (die beiden
unteren sind nicht gezeigt), wodurch die Andrückkräfte in in der Richtung der
Achse „bx" der Kuppelwelle 550 wirkende
Unterstützungskräfte umgewandelt
werden. Selbst wenn eine große
Schubkraft erzeugt wird, können
somit diese Unterstützungskräfte der
Schubkraft entgegenwirken.
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In
dem vorgenannten ersten Ausführungsbeispiel
(3) sind die Walzen 102k an der Seite des
Kolbenabschnitts 102a angeordnet. Es ist jedoch ebenso
angebracht, dass jede der Walzen 102k an dem Vorderende
einer entsprechenden Ausgabestange 103a angeordnet ist
und das ein Vorsprung mit einer gleichen Form wie die der Vorderendabschnitte 103d der
Ausgabestangen 103 (oder ein hervorspringender Streifen,
der eine gleiche Querschnittsform wie die Vorderendabschnitte 103d der Ausgabestangen 103 hat)
an der Seite des Kolbenabschnitts 102a ausgebildet ist.
In diesem Fall können
im Wesentlichen die gleichen Funktionen wie in dem ersten Ausführungsbeispiel
erreicht werden. Ebenso ist es in dem zweiten Ausführungsbeispiel (16)
angebracht, dass die Walzen 324b an der Seite der Koppelwelle 350 angeordnet
sind und dass ein Nocken mit einer im Wesentlichen zylindrischen Fläche, die
eine gleiche Form wie die Nockenfläche 322a des Gleitnockens 322 hat,
an der Seite der Ausgabestange 324a angeordnet ist. In
diesem Fall kann im Wesentlichen die gleiche Funktion wie in dem zweiten
Ausführungsbeispiel
erreicht werden. Was die mit Bezug auf 18 und 19 beschriebenen Beispiele
betrifft, können
ebenso der Aufbau, in dem die Walzen an den Vorderenden der Ausgabestangen
angeordnet sind und der Aufbau, in dem die Walzen an der Seite der
Steuerwelle oder der Kopplungswelle angeordnet sind, ausgetauscht
werden. In diesem Fall können
die gleichen Funktionen, wie sie vorstehend beschrieben sind, ebenso
erreicht werden.
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Wie
dies vorstehend beschrieben ist, ist ein Ausführungsbeispiel gemäß einem
Gesichtspunkt der Erfindung so gestaltet, dass der Unterstützungskraftaufbringabschnitt
die Unterstützungskraft
erhöht,
wenn die Axialstellung der Steuerwelle auf die Seite für großen Hub
verschoben wird. Daher kann eine geeignete Unterstützungskraft
auf den variablen Ventilmechanismus aufgebracht werden, die in der Lage
ist, gegen eine Schubkraft zu wirken, die erhöht wird, wenn die Axialstellung
der Steuerwelle auf die Seite des großen Hubs verschoben wird. Da
die Unterstützungskraft
auf der Grundlage einer Rückstellkraft
des elastischen Körpers
oder eines Fluiddrucks erzeugt wird, wird sie nicht wie in dem Fall
einer magnetischen Kraft ganz plötzlich
geschwächt.
Das heißt,
es kann eine Unterstützungskraft
erzeugt werden, die selbst für
Axialbewegungen der Steuerwelle über
einen ausgedehnten Bereich ausreichend ist.
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Als
ein Ergebnis besteht keine Besorgnis darüber, dass ein minimaler Hydraulikfluiddruck
an der Seite eines größeren Ventilhubbetrags
nicht sicher gestellt werden kann oder das sich Reaktionseigenschaften
verschlechtern.
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Die
Unterstützungsvorrichtung
für den
vorgenannten variablen Ventilmechanismus kann folgendermaßen gekennzeichnet
werden. Der Unterstützungskraftaufbringabschnitt
hat den Unterstützungskraftausgabeabschnitt
und die Umwandlungsebene. Der Unterstützungskraftausgabeabschnitt gibt
eine Rückstellkraft
eines elastischen Körpers oder
eines Fluiddrucks parallel zu der gedachten Ebene, die die Achse
der Steuerwelle schneidet, aus. Die Umwandlungsebene empfängt eine
von einem Unterstützungskraftausgabeabschnitt
ausgegebene Kraft, wandelt sie in eine in der Richtung der Achse der
Steuerwelle wirkende Kraft um und gibt sie als eine Unterstützungskraft
frei. Der Unterstützungskraftaufbringabschnitt ändert die
Neigung der Umwandlungsebene an einer Stelle, auf die eine Kraft von
dem Unterstützungskraftausgabeabschnitt übertragen
wird, in einer solchen Weise, dass sie mit Axialbewegungen der Steuerwelle
gekoppelt ist. Somit kann die Unterstützungskraft entsprechend erhöht werden,
wenn die Axialstellung der Steuerwelle auf die Seite des hohen Hubs
geschoben wird.
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Da
die vorgenannte Umwandlungsebene vorgesehen ist, wird die durch
den Unterstützungskraftausgabeabschnitt
ausgegebene Kraft in eine Kraft umgewandelt, die in der Richtung
der Achse der Steuerwelle wirkt. Die Neigung der Umwandlungsebene,
auf die die Kraft übertragen
wird, ändert
sich während
sie mit Axialbewegungen der Steuerwelle gekoppelt ist, wodurch die
Unterstützungskraft
proportional zu einer Verschiebung auf die Seite des großen Hubs erhöht
wird. Daher kann eine geeignete Unterstützungskraft auf den variablen
Ventilmechanismus aufgebracht werden, die der vorgenannten Schubkraft
entgegenwirken kann.
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In
dem Ausführungsbeispiel
gemäß einem Gesichtspunkt
der Erfindung überträgt die Ausgabestange
eine Kraft mittels der Umwandlungsebene.
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Die
so aufgebaute Ausgabe macht es möglich,
einfach eine Kraft auf die Umwandlungsebene zu übertragen und die Größe einer Übertragungskraft durch
eine Neigung der Umwandlungsebene einzustellen. Somit kann eine
geeignete Unterstützungskraft
auf den variablen Ventilmechanismus aufgebracht werden, die einer
Schubkraft entgegenwirkt.
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Überdies
ist in dem Ausführungsbeispiel
gemäß einem
Gesichtspunkt der Erfindung die Umwandlungsebene als eine Nockenfläche gestaltet, und
ein Nocken mit der Nockenfläche
ist so gestaltet, dass sie in der Richtung der Achse der Steuerwelle bewegt
wird, wodurch die Unterstützungskraft
einfach mittels einer Rückstellkraft
des elastischen Körpers
oder eines Fluiddrucks erhöht
werden kann, wenn die Axialstellung der Steuerwelle auf die Seite für den großen Hub
verschoben wird. Somit kann eine geeignete Unterstützungskraft
auf den variablen Ventilmechanismus aufgebracht werden, die einer Schubkraft
entgegenwirken kann.
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Zusätzlich ist
die Umwandlungsebene in dem Ausführungsbeispiel
gemäß einem
Gesichtspunkt der Erfindung als eine äußere Umfangsfläche eines
Rings gestaltet und die Stellung der Ausgabestange, um mit der äußeren Umfangsfläche in Kontakt
zu sein, wird auf so eine Weise axial bewegt, dass sie mit der Steuerwelle
gekoppelt ist, wodurch die Unterstützungskraft einfach mittels
einer Rückstellkraft
des elastischen Körpers
oder des Fluiddrucks erhöht
werden kann, wenn die Axialsstellung der Steuerwelle auf die Seite
des großen
Hubs geschoben wird. Somit kann eine geeignete Unterstützungskraft
auf den variablen Ventilmechanismus aufgebracht werden, die einer
Schubkraft entgegenwirken kann.
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Anstelle
des Aufbaus des vorgenannten Ausführungsbeispiels, in dem die
Ausgabestange in der Richtung hervorsteht, die im Wesentlichen senkrecht
zu der Achse der Steuerwelle ist, ist es ebenso geeignet, dass die
Ausgabestangen mit der Umwandlungsebene in Kontakt sind, indem sie
parallel zu der gedachten Ebene hervorstehen, die im Wesentlichen
senkrecht zu der Achse der Steuerwelle ist, wie dies vorstehend
beschrieben ist. Dies macht es ebenso möglich, die Unterstützungskraft
mittels einer Rückstellkraft
des elastischen Körpers
oder eines Fluiddrucks zu erhöhen,
wenn die Axialstellung der Steuerwelle auf die Seite des großen Hubs
verschoben ist. Somit kann eine geeignete Unterstützungskraft
auf den variablen Ventilmechanismus aufgebracht werden, die einer
Schubkraft entgegenwirken kann.
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Der
variable Ventilmechanismus kann auch die Nockenwelle, die Nocken,
den Zwischenantriebsmechanismus, die Steuerwelle und das Stellglied
beinhalten. Bei einem solchen Aufbau macht es der Aufbau des vorgenannten
Unterstützungskraftaufbringabschnitts
ebenso möglich,
die Unterstützungskraft
mittels einer Rückstellkraft
des elastischen Körpers
oder eines Fluiddrucks zu erhöhen,
wenn die Axialstellung der Steuerwelle auf die Seite des großen Hubs
verschoben ist. Somit kann eine geeignete Unterstützungskraft
auf den variablen Ventilmechanismus aufgebracht werden, die einer
Schubkraft entgegenwirken kann.
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Der
variable Ventilmechanismus kann ebenso die dreidimensionalen Nocken
und die Steuerwelle haben. Selbst bei so einem Aufbau macht es der Aufbau
des vorgenannten Unterstützungskraftaufbringabschnitts
möglich,
die Unterstützungskraft
mittels einer Rückstellkraft
des elastischen Körpers
oder eines Fluiddrucks zu erhöhen,
wenn die Axialstellung der Steuerwelle auf die Seite des großen Hubs
verschoben ist. Somit kann eine geeignete Unterstützungskraft
auf den variablen Ventilmechanismus aufgebracht werden, die einer
Schubkraft entgegenwirken kann.
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Ferner
ist es ebenso angebracht, dass die Steuerwelle auch als die Nockenwelle
mit den dreidimensionalen Nocken verwendet werden kann. Auch in
diesem Fall kann eine geeignete Unterstützungskraft auf den variablen
Ventilmechanismus aufgebracht werden kann, die einer Schubkraft
entgegenwirken kann.
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Wie
in dem Fall der vorgenannten Ausführungsbeispiele erzeugt die
Unterstützungsvorrichtung
eine Unterstützungskraft
mittels einer Rückstellkraft
der Feder.
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Somit
kann die Feder als der elastische Körper verwendet werden. Da dementsprechend
die Unterstützungskraft
einfach mittels der Rückstellkraft der
Feder erhöht
werden kann, wenn die Axialposition der Steuerwelle auf die Seite
des großen
Hubs verschoben ist, kann bei einem relativ einfachen Aufbau eine
geeignete Unterstützungskraft
auf den variablen Ventilmechanismus aufgebracht werden, die der
Schubkraft entgegenwirken kann.
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Ferner
kann die Unterstützungsvorrichtung Öl als ein
Fluid zum Erzeugen einer Unterstützungskraft
verwenden. Dementsprechend kann die Unterstützungskraft einfach mittels
eines Hydraulikdrucks erhöht
werden, wenn die Axialstellung der Steuerwelle auf die Seite für großen Hub
verschoben wird. Somit kann eine geeignete Unterstützungskraft
auf den variablen Ventilmechanismus aufgebracht werden, die der
Schubkraft entgegenwirken kann.
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Überdies
macht es, wie in dem Fall der vorgenannten Ausführungsbeispiele, der variable
Ventilmechanismus möglich,
die Ventilhubbeträge
der Einlassventile der Brennkraftmaschine kontinuierlich zu ändern.
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Durch
Anwenden der vorgenannten Unterstützungsvorrichtung auf den variablen
Ventilmechanismus zum Einstellen von Ventilhubbeträgen der Einlassventile
der Brennkraftmaschine wird es möglich,
eine geeignete Unterstützungskraft
auf den variablen Ventilmechanismus aufzubringen und die Einlassluftmenge
in der Brennkraftmaschine bei einer schnellen Reaktion einzustellen.