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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Die
Erfindung bezieht sich auf eine Harzzylinderkopfabdeckung, an welcher
ein Ölsteuerventil (OCV)
angebracht ist, das die Zufuhr und den Abfluss von Hydraulikdruck
zu und von einem variablen Ventilbetätigungsmechanismus eines Verbrennungsmotors
steuert.
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Bei
einem Fall, bei welchem ein hydraulisch betätigter variabler Ventilbetätigungsmechanismus für ein Steuerzahnrad
und ein Steuerrad eines Verbrennungsmotors vorgesehen ist, sind
hydraulische Druckzuführ/ablassöldurchgänge von
dem Ölsteuerventil
zu dem variablen Ventilbetätigungsmechanismus
in einer Nockenwelle ausgebildet.
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Wie
oben beschrieben ist, wurde eine Anordnung vorgeschlagen, bei welcher
ein Ölsteuerventil an
der Innenfläche
der Zylinderkopfabdeckung angebracht ist, da ein hydraulischer Druck
zu einem der Öldurchgänge, die
in der Nockenwelle ausgebildet sind, zugeführt werden muss, wobei der
Hydraulikdruck zu dem Öldurchgang
in der Nockenwelle von dem Ölsteuerventil über einen Öldurchgang,
der in einer Nockenkappe ausgebildet ist, zugeführt wird.
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Jedoch
ist gemäß der Anordnung,
bei welcher das Ölsteuerventil
innerhalb der Zylinderkopfabdeckung untergebracht ist, wie oben
beschrieben ist, die Höhe
der Zylinderkopfabdeckung durch einen Platz erhöht, der notwendig zum Unterbringen
des Ölsteuerventils
ist. Dies erhöht
unwünschenswerter Weise
die Größe des Verbrennungsmotors.
Deshalb wurde eine Technik vorgeschlagen, bei welcher ein Ölsteuerventil
in einem Ventilgehäuse
untergebracht ist, das an der Zylinderkopfabdeckung zum Abdecken
einer Öffnung
angebracht ist, die in der oberen Wand der Zylinderkopfabdeckung
ausgebildet ist (siehe beispielsweise das japanische Patent mit
der Nr. 3525709).
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Mit
dieser Anordnung ist ein Zwischenbauteil, welches Öldurchgänge zum
Verbinden der Öldurchgänge in dem Ölsteuerventil
mit den Öldurchgängen in
der Nockenkappe hat, zusätzlich
zwischen dem Ölsteuerventil
und der Nockenkappe angeordnet, da die Strecke zwischen dem Ölsteuerventil
und der Nockenkappe erhöht
ist. Bei diesem Fall sind die Hydraulikdruckzuführ/ablassöldurchgänge, die sich von dem Ölsteuerventil
zu dem variablen Ventilbetätigungsmechanismus
erstrecken, durch das Ventilgehäuse,
das Zwischenbauteil, die Nockenkappe und die Nockenwelle ausgebildet.
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Jedoch
wird gemäß der Anordnung
des japanischen Patents mit der Nr. 3525709 eine große Anzahl
von Komponenten verwendet. Darüber
hinaus müssen
das Ventilgehäuse
und das Mittelbauteil mit hoher Präzision genauso wie das Ölsteuerventil
bearbeitet werden, da eine Metallbearbeitung ausgeführt werden
muss. Im Speziellen muss das Ventilgehäuse mit hoher Präzision zumindest
bei zwei Anbringungsabschnitten bearbeitet werden, da die Anbringung
zwischen dem Ventilgehäuse
und dem Mittelbauteil und zwischen dem Ventilgehäuse und dem Ölsteuerventil öldicht sein
muss. Darüber
hinaus kann der Bearbeitungsprozess auf jedem Anbringungsabschnitt
dazu führen,
dass der andere Anbringungsabschnitt wegen des Schneidewiderstands verformt
wird, da das einzelne Ventilgehäuse
bei zwei Anbringungsabschnitten bearbeitet wird. Deshalb kann die
Anbringungsgenauigkeit des Ölsteuerventils,
das das Mittelbauteil hat, verringert werden. Darüber hinaus
ist es wahrscheinlich, dass Fremdkörper, solche wie Späne an dem
Ventilgehäuse
zurückbleiben,
da die Hochpräzisionsmetallverarbeitung
mehrere Male innerhalb eines engen Bereichs ausgeführt wird.
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Wenn
die Zylinderkopfabdeckung und das Ventilgehäuse, die wie oben beschrieben
angeordnet sind, mit Harz zum Erreichen einer Gewichtsreduktion
ausgebildet werden, verbleiben keine Fremdkörper, solche wie Späne. Jedoch
kann die Zylinderkopfabdeckung deformiert werden, wenn die Zylinderkopfabdeckung
an einem Zylinderkopf angebracht wird, da die Festigkeit des Harzes
relativ niedrig ist. Dies kann wiederum das Ventilgehäuse betreffen.
Bei diesem Fall kann die Abmaßgenauigkeit
der Anbringungsabschnitte verringert werden und das Ölsteuerventil
kann nicht richtig an dem Ventilgehäuse wegen der Deformation angebracht
werden, die verursacht wird, wenn die Zylinderkopfabdeckung an dem
Zylinderkopf angebracht wird, obwohl die zwei Anbringungsabschnitte
mit hoher Genauigkeit bearbeitet werden.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Dementsprechend
ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Harzzylinderkopfabdeckung
bereitzustellen, die eine hochverlässliche Anbringung eines Ölsteuerventils
ohne eine große
Anzahl von Hochpräzisionsbearbeitungsschritten
aufrechterhält
und eine Verformung des Anbringungsabschnitts verhindert.
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Um
die vorstehend genannten und andere Aufgaben zu erreichen, und in Übereinstimmung
mit dem Zweck der vorliegenden Erfindung ist eine Harzzylinderkopfabdeckung
vorgesehen, die es zulässt, dass
ein Ölsteuerventil angebracht
wird. Das Ölsteuerventil
hat Kanäle
und steuert die Zufuhr und den Ablass von Hydraulikdruck zu und
von einem variablen Ventilbetätigungsmechanismus
eines Verbrennungsmotors. Die Zylinderkopfabdeckung hat einen Anbringungsabschnitt
und eine Buchse. Der Anbringungsabschnitt ist aus Harz ausgebildet
und ist ein Abschnitt der Zylinderkopfabdeckung, an welche das Ölsteuerventil
anzubringen ist. Die Buchse ist in dem Anbringungsabschnitt eingebettet.
Die Buchse hat einen Innenraum, der es zulässt, dass das Ölsteuerventil
darin untergebracht wird, und Öllöcher. Jedes Ölloch wird
wahlweise mit einem der Kanäle
des Ölsteuerventils
verbunden, das in dem Innenraum der Buchse untergebracht ist. Die
Buchse ist aus einem Material ausgebildet, das eine höhere Festigkeit
als das Harz hat, das den Anbringungsabschnitt ausbildet.
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Weitere
Aspekte und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung
ersichtlich, die in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen genommen
wird, die mittels eines Beispiels die Prinzipien der Erfindung veranschaulichen.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Die
Erfindung zusammen mit den Aufgaben und Vorteilen kann am besten
unter Bezugnahme auf die folgende Beschreibung der vorliegend bevorzugten
Ausführungsbeispiele
zusammen mit den begleitenden Zeichnungen verstanden werden, von
denen:
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1 eine
Ansicht im Längsschnitt
ist, die die Umgebung eines Anbringungsabschnitts einer Zylinderkopfabdeckung
gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung veranschaulicht, an welche ein OCV angebracht
ist;
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2 eine
Ansicht im Längsschnitt
ist, die zusammen mit dem OCV die Umgebung des Anbringungsabschnitts
der Zylinderkopfabdeckung von 1 veranschaulicht,
bevor das OCV angebracht ist;
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3(A) eine perspektivische Ansicht ist, die eine
Buchse der Zylinderkopfabdeckung von 1 veranschaulicht;
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3(B) eine Frontansicht ist, die die Buchse von 3(A) veranschaulicht;
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3(C) eine Ansicht von der linken Seite ist, die
die Buchse von 3(A) veranschaulicht;
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3(D) eine Ansicht von der rechten Seite ist, die
die Buchse von 3(A) veranschaulicht;
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3(E) eine Ansicht von hinten ist, die die Buchse
von 3(A) veranschaulicht;
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4 eine
Ansicht im Längsschnitt
ist, die die Umgebung eines Anbringungsabschnitts einer Zylinderkopfabdeckung
gemäß einem
zweiten Ausführungsbeispiel
veranschaulicht, bei welchem eine Buchse auf den Anbringungsabschnitt
geschraubt ist;
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5 eine
Ansicht im Längsschnitt
ist, die zusammen mit der Buchse die Umgebung des Anbringungsabschnitts
der Zylinderkopfabdeckung von 4 veranschaulicht,
bevor die Buchse an dem Anbringungsabschnitt angebracht ist;
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6 eine
Ansicht im Längsschnitt
ist, die die Umgebung eines Anbringungsabschnitts einer Zylinderkopfabdeckung
gemäß einem
dritten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung veranschaulicht, an welche ein OCV angebracht
ist;
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7 eine
Ansicht im Längsschnitt
ist, die zusammen mit dem OCV die Umgebung des Anbringungsabschnitts
der Zylinderkopfabdeckung von 6 veranschaulicht,
bevor das OCV angebracht ist;
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8(A) eine Draufsicht ist, die ein Ventilgehäuse der
Zylinderkopfabdeckung von 6 zeigt; und
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8(B) eine Frontansicht ist, die das Ventilgehäuse von 8(A) veranschaulicht;
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8(C) eine Ansicht von unten ist, die das Ventilgehäuse von 8(A) veranschaulicht;
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8(D) eine perspektivische Ansicht ist, die das
Ventilgehäuse
von 8(A) veranschaulicht;
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8(E) eine Ansicht von der linken Seite ist,
die das Ventilgehäuse
von 8(A) veranschaulicht;
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8(F) eine Ansicht von der rechten Seite ist, die
das Ventilgehäuse
von 8(A) veranschaulicht; und
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9 eine
Ansicht im Längsschnitt
ist, die die Umgebung eines Anbringungsabschnitts einer Zylinderkopfabdeckung
gemäß einem
modifizierten Beispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulicht, bei
welchem eine Buchse auf ein Ventilgehäuse geschraubt ist.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN
AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
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Ein
erstes Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung wird nun mit Bezug auf die 1 – 3(E) beschrieben. 1 zeigt
einen Teil eines Motors, bei welchem eine Zylinderkopfabdeckung 2 gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel
angewandt wird. Im Speziellen zeigt 1 die Umgebung
eines Anbringungsabschnitts 6 einer Zylinderkopfabdeckung 2.
Der Anbringungsabschnitt 6 ist ein Abschnitt der Zylinderkopfabdeckung 2,
auf welche ein OCV 4 angebracht ist. 2 zeigt
zusammen mit dem OCV 4 die Umgebung des Anbringungsabschnitts 6 der Zylinderkopfabdeckung 2,
bevor das OCV 4 angebracht ist.
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Die
Zylinderkopfabdeckung 2 ist einstückig aus Harz geformt. Wenn
die Zylinderkopfabdeckung 2 einstückig geformt wird, ist eine
Buchse 8 in einer Form derart angeordnet, dass diese mit
Harz durch Einsatzformen (engl. insert molding) bedeckt ist. Die Buchse 8 ist
daher einstückig
mit der Zylinderkopfabdeckung 2. Bei dem einstückigen Zustand
mündet ein
OCV-Einsatzende 8a der Buchse 8 zum Äußeren der
Zylinderkopfabdeckung 2, wobei ein gegenüber liegendes
Ende 8b der Buchse 8 zu der Innenseite der Zylinderkopfabdeckung 2 mündet.
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Die
Buchse 8 ist zylindrisch, wie in den 3(A) bis 3(E) gezeigt
ist, und ist aus einem Material hergestellt, das den gleichen thermischen Ausdehnungskoeffizient
wie ein Schiebergehäuse hat,
welches ein Hauptrumpf des OCV 4 ist, das in den 1 und 2 gezeigt
ist. Im Speziellen ist die Buchse 8 aus einer Aluminiumbasislegierung
ausgebildet. Die Buchse 8 kann ebenso aus einem metallischen
Material ausgebildet sein, das exakt das Gleiche wie das Schiebergehäuse 5 des
OCV 4 ist.
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Die
Buchse 8 hat Öllöcher 12, 14, 16, 18, 20, welche
an Positionen entsprechend den fünf
Kanälen 5a, 5b, 5c, 5d, 5e ausgebildet
sind, die an dem Schiebergehäuse 5 des
OCV 4 ausgebildet sind. Die Öllöcher 12, 14, 16, 18, 20 stehen
mit einem Innenraum der Buchse 8 in Verbindung, welcher
eine Befestigungsbohrung 10 ist. Eine abgeschrägte Fläche 22 ist
an dem OCV-Einsatzende 8a der Buchse 8 zum Erleichtern
der Anbringung des OCV 4 ausgebildet. In den 1 und 2 sind
die Öllöcher 12, 14, 16 durch
eine gestrichelte Linie an der Buchse 8 gezeigt, da die Öllöcher 12, 14, 16 in
einem Teil angeordnet sind, der abgeschnitten wurde.
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Eine
Grundierung ist an einer Außenumfangsfläche 8c der
Buchse 8 aufgebracht, bevor einsatzgeformt wird. Daher
ist die Buchse 8 stark mit dem Harz wegen der Grundierung
in der Zylinderkopfabdeckung 2 gebunden, in welche die
Buchse 8 einsatzgeformt ist. Während des Einsatzformens werden
Gleitstifte in der Form angeordnet, so dass diese durchgängig bezüglich den Öllöchern 12 bis 20 sind,
die in der Buchse 8 ausgebildet sind. Auf diese Weise werden Öldurchgänge, die
mit den Öllöchern 12 bis 20 verbunden
sind, in der Zylinderkopfabdeckung 2 ausgebildet. Unter
den Öldurchgängen der Zylinderkopfabdeckung 2 sind Ölzwischendurchgänge 26, 28 mit
einem variablen Ventilbetätigungsmechanismus
verbunden, welcher ein variabler Ventilzeitmechanismus 24 bei
dem ersten Ausführungsbeispiel
ist. Die Ölzwischendurchgänge 26, 28 sind
in einem Berührungsabschnitt 30 der
Zylinderkopfabdeckung 2 ausgebildet. Der Berührungsabschnitt 30 ist einstückig mit
Harz an dem Anbringungsabschnitt 6 an der unteren Fläche der
Zylinderkopfabdeckung 2 zum Verbinden des Anbringungsabschnitts 6 mit
einer Nockenkappe 32 geformt. Wenn die Zylinderkopfabdeckung 2 an
einem Zylinderkopf 34 mit einem Bolzen festgemacht ist,
lehnt das untere Ende des Berührungsabschnitts 30 gegen
eine obere Fläche 32a der Nockenkappe 32 an
und die Ölmitteldurchgänge 26, 28 sind
mit Nockenkappenöldurchgängen 36, 38 verbunden,
die in der Nockenkappe 32 ausgebildet sind. Bei dem Verbindungspunkt
zwischen dem Berührungsabschnitt 30 und
der Nockenkappe 32 ist ein im Wesentlichen achtförmiger O-Ring 39 um
die Ölmitteldurchgänge 26, 28 und
die Nockenkappenöldurchgänge 36, 38 angeordnet,
der als eine Öldichtung
wirkt.
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Das
Schiebergehäuse 5 des
OCV 4 wird in die Zylinderkopfabdeckung 2 eingesetzt,
die wie oben beschrieben ausgestaltet ist, nämlich von dem OCV-Einsatzende 8a der
Buchse 8 aus, wie in 2 gezeigt
ist, so dass das Schiebergehäuse 5 in
der Befestigungsbohrung 10 der Buchse 8 untergebracht ist.
Die Befestigungsbohrung 10 der Buchse 8 ist mit hoher
Präzision
ausgebildet, so dass ein gewisser Zwischenraum zwischen dem Schiebergehäuse 5 und
der Buchse 8 ausgebildet wird. Da die Buchse 8 aus
metallischem Material ausgebildet ist, das eine Festigkeit hat,
die hinreichend größer als
die von Harz ist, das die Zylinderkopfabdeckung 2 ausbildet, wird
die Abmaßgenauigkeit
der Befestigungsbohrung 10 hinreichend aufrechterhalten,
selbst wenn sich das Harz nach dem Einsatzformen verformt, wobei das
Harz deformiert wird, wenn die Zylinderkopfabdeckung 2 an
dem Zylinderkopf 34 angebracht wird oder eine thermische
Deformation anschließend
verursacht wird. Deshalb ist das Schiebergehäuse 5 leicht auf eine
vorbestimmte Position in der Befestigungsbohrung 10 eingesetzt,
wobei das OCV 4 an dem Anbringungsabschnitt 6 auf
eine passende Weise angebracht ist, wie in 1 gezeigt
ist. Ein O-Ring 5f ist an dem proximalen Abschnitt des
Schiebergehäuses 5 angebracht,
damit dieser verhindert, dass Hydrauliköl, das geringfügig aus
dem Zwischenraum zwischen dem Schiebergehäuse 5 und der Buchse 8 ausläuft, zu
dem Äußeren der
Zylinderkopfabdeckung 2 abgelassen wird. Zusätzlich ist eine
Halterung 4b an dem OCV 4 angeordnet. Die Halterung 4b hat
ein Bolzenloch 4c, in welches ein Bolzen eingesetzt wird.
Der Bolzen wird dann an einer Gewindebohrung festgemacht, die nahe
des Anbringungsabschnitts 6 angeordnet ist, damit diese
verhindert, dass das OCV 4 herunterfällt und dreht.
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Das
OCV 4 ist wie oben beschrieben befestigt und eine ECU (elektronische
Steuereinheit) 40 steuert das Erregen von Strom zu einem
Solenoidabschnitt 4a des OCV 4 in Übereinstimmung
mit dem Betriebszustand des Motors. Dementsprechend wird Hydraulikdruck,
der dem Kanal 5b des Schiebergehäuses 5 zugeführt wird,
zu einem der Öllöcher 18, 20 zugeführt und
von den anderen der Öllöcher 18, 20 abgelassen.
Auf diese Weise wird der Hydraulikdruck dem variablen Ventilzeitmechanismus 24 zugeführt und
von diesem abgeführt,
der die Ölmitteldurchgänge 26, 28,
die Nockenkappenöldurchgänge 36, 38 und
die zwei Durchgänge 44, 46 verwendet, die
in einer Nockenwelle 42 angeordnet sind. Zum Beispiel wird
der variable Ventilzeitmechanismus 24 verzögert, wenn
der Hydraulikdruck im variablen Ventilzeitmechanismus 24 durch
einen der Kanäle zugeführt wird,
d. h. durch den Ölmitteldurchgang 26, den
Nockenkappenöldurchgang 36 und
den Öldurchgang 44 und
der Hydraulikdruck über
andere Kanäle abgelassen
wird, d. h. den Ölmitteldurchgang 28,
den Nockenkappenöldurchgang 38 und
den Öldurchgang 46.
Daher wird die Drehphase der Nockenwelle 42 bezüglich eines
Steuerzahnrads 48 verzögert,
wodurch die Ventilzeit verzögert
wird.
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Im
Gegensatz dazu wird der variable Ventilzeitmechanismus 24 vorgesetzt,
wenn der Hydraulikdruck dem variablen Ventilzeitmechanismus 24 durch
den Ölmitteldurchgang 28,
den Nockenkappenöldurchgang 38 und
den Öldurchgang 46 zugeführt wird
und durch den Ölmitteldurchgang 26,
den Nockenkappenöldurchgang 36 und
den Öldurchgang 44 abgelassen
wird. Daher wird die Drehphase der Nockenwelle 42 bezüglich des
Steuerzahnrads 48 vorgesetzt, wodurch die Ventilzeit vorgesetzt
wird.
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Die
Nockenkappe 32, gegen welche der Berührungsabschnitt 30 anlehnt,
ist eine der Nockenkappen für
die Nockenwelle 42, die am nächsten zu dem variablen Ventilzeitmechanismus 24 angeordnet ist.
Deshalb werden die Öldurchgänge 44, 46 in
der Nockenwelle 42 die kürzesten, verglichen mit den Fällen, bei
welchen der Berührungsabschnitt 30 gegen
eine der anderen der Nockenkappen anlehnt. Die Position, bei welcher
die Buchse 8 eingesetzt ist, d. h., der Abschnitt der Zylinderkopfabdeckung 2,
bei welchem die Buchse 8 eingebettet ist, ist im Wesentlichen
direkt über
der Nockenkappe 32. Deshalb ist die in Längsrichtung
weisende Länge
des Berührungsabschnitts 30 die
Kürzeste,
wobei die Ölmitteldurchgänge 26, 28 in
dem Berührungsabschnitt 30 ebenso
die kürzesten
sind.
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Das
erste Ausführungsbeispiel
hat die folgenden Vorteile.
- (a) Gemäß der Zylinderkopfabdeckung 2 des
ersten Ausführungsbeispiels
ist ein Abschnitt, der eine Hochpräzisionsbearbeitung erfordert,
die Befestigungsbohrung 10 der Buchse 8, in welchem das
OCV 4 untergebracht ist. Andere Abschnitte benötigen keine
Hochpräzisionsbearbeitung,
wie die, die bei der Bearbeitung der Befestigungsbohrung 10 erforderlich
ist. Deshalb wird eine Hochpräzisionsbearbeitung
lediglich ein paar Mal ausgeführt
und die Last während
der Bearbeitung verringert. Darüber
hinaus wird der Einfluss von der Anzahl von Bearbeitungsabschnitten
eliminiert, wobei der Einfluss des Schneidewiderstands bezüglich der
Abmaßgenauigkeit
der Befestigungsbohrung 10 eliminiert wird.
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Die
Harzzylinderkopfabdeckung 2 kann deformiert werden, wenn
die Zylinderkopfabdeckung 2 an dem Zylinderkopf 34 befestigt
wird, oder die Zylinderkopfabdeckung 2 kann wegen Kriechdehnung
deformiert werden. Jedoch erhält
die Buchse 8, die aus Metall ausgebildet ist, das eine
höhere
Festigkeit als das Harz hat, oder noch genauer, erhält die Buchse 8,
die aus einer Aluminiumbasislegierung ausgebildet ist, die Abmaßgenauigkeit
der Befestigungsbohrung 10 gegen die Verformung aufrecht.
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Deshalb
erhält
die Zylinderkopfabdeckung 2 die hoch verlässliche
Anbringung des OCV 4 ohne Ausführung einer Anzahl von Hochpräzisionsbearbeitungsschritten
aufrecht und verhindert die Verformung des Anbringungsabschnitts 6.
- (b) Die Zylinderkopfabdeckung 2 hat
den Berührungsabschnitt 30,
welcher einstückig
mit dem Anbringungsabschnitt 6 ausgebildet ist. Die Ölmitteldurchgänge 26, 28,
die in dem Berührungsabschnitt 30 ausgebildet
sind, verbinden die Öllöcher 18, 20 mit
den Nockenkappenöldurchgängen 36, 38.
Als Folge kann die ECU 40 die Zufuhr und den Ablass des
Hydraulikdrucks zu und von dem variablen Ventilzeitmechanismus 24 steuern,
der das OCV 4 verwendet.
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Wie
oben beschrieben ist, ist das OCV 4 mit dem variablen Ventilzeitmechanismus 24 mit
den Öldurchgängen verbunden,
da die Zylinderkopfabdeckung 2 direkt mit der Nockenkappe 32 über den
Berührungsabschnitt 30 in
Berührung
steht. Daher sind Komponenten, solche wie die Mittelbauteile des
japanischen Patents mit der Nr. 3525709 unnötig. Als Folge werden die Herstellungskosten
ohne das Erhöhen der
Anzahl von Komponenten unnötigerweise
verringert.
- (c) Wie oben beschrieben ist, ist
die Nockenkappe 32, welcher der Hydraulikdruck zugeführt wird, eine
der Nockenkappen, die am nächsten
zu dem variablen Ventilzeitmechanismus 24 angeordnet ist.
Darüber
hinaus ist die Buchse 8 bei einem Abschnitt der Zylinderkopfabdeckung 2 im
Wesentlichen direkt über
der Nockenkappe 32 eingebettet. Deshalb steuert das OCV 4 die
Zufuhr und den Ablass des Hydraulikdrucks zu und von dem variablen
Ventilzeitmechanismus 24, der sehr kurze Öldurchgänge verwendet.
Dies erhöht
weiter die Druckansprechgeschwindigkeit und verbessert das Steuerungsansprechen
des variablen Ventilzeitmechanismus 24, der durch die ECU 40 gesteuert
wird.
- (d) Darüber
hinaus ist die Buchse 8, die aus einem Material hergestellt
ist, das eine höhere
Festigkeit als Harz hat, in der Zylinderkopfabdeckung 2 in der
Umgebung des variablen Ventilzeitmechanismus 24 eingebettet.
Deshalb wird die Festigkeit an einem Abschnitt der Zylinderkopfabdeckung 2 in
der Umgebung des variablen Ventilzeitmechanismus 24 erhöht, wobei
daher Schwingungsgeräusche
unterdrückt
werden. Im Speziellen ist der variable Ventilzeitmechanismus 24 ein
Ausschnitt, bei welchem das Steuerzahnrad 48 vorgesehen
ist, zu welchem die Antriebskraft des Motors über eine Steuerkette übertragen
wird. Deshalb werden Schwingungsgeräusche effektiv unterdrückt.
- (e) Da die Buchse 8 und das OCV 4 (das Schiebergehäuse 5)
im Wesentlichen den gleichen thermischen Ausdehnungskoeffizienten
haben, wird eine Veränderung
des Zwischenraums zwischen der Buchse 8 und dem Schiebergehäuse 5 aufgrund
des thermischen Einflusses verhindert. Deshalb wird eine hoch verlässliche
Anbringung des OCV 4 aufrechterhalten. Darüber hinaus steuert
das OCV 4 den Hydraulikdruck auf eine stabile Weise, da
bei Verwendung der Zwischenraum nicht thermisch beeinflusst wird,
nachdem das OCV 4 angebracht ist.
- (f) Die Buchse 8 ist in der Zylinderkopfabdeckung 2 durch
Einsatzformen eingebettet und daran befestigt. Der Haftvermittler
wird auf die Außenumfangsfläche 8c der
Buchse 8 aufgebracht, die aus Metall ausgebildet ist, bevor
einsatzgeformt wird. Auf diese Weise wird die Buchse 8 in
der Zylinderkopfabdeckung 2 eingebettet und sicher an der Zylinderkopfabdeckung 2 gebunden.
Daher ist die Buchse 8 stabil an der Zylinderkopfabdeckung 2 befestigt,
obwohl die Buchse 8 aus einem Material ausgebildet ist,
das unterschiedlich zu dem der Zylinderkopfabdeckung 2 ist.
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Ein
zweites Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die 4 und 5 beschrieben. 4 und 5 zeigen
die Umgebung eines Anbringungsabschnitts 106 einer Zylinderkopfabdeckung 102 gemäß dem zweiten
Ausführungsbeispiel,
bei welcher eine Buchse 108 auf den Anbringungsabschnitt 106 geschraubt
ist. Die Zylinderkopfabdeckung 102 des zweiten Ausführungsbeispiels
hat den gleichen Aufbau wie die Zylinderkopfabdeckung 2 des
ersten Ausführungsbeispiels,
außer
der Anbringungsanordnung der Buchse 108 und eines Anbringungsabschnitt 106.
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Bei
dem zweiten Ausführungsbeispiel
wird ein Innengewindeabschnitt 106a an der Innenumfangsfläche des
Anbringungsabschnitts 106, wie in 5 gezeigt
ist, während
dem Integralformen (engl. integral molding) der Zylinderkopfabdeckung 102 oder
durch Gewindeschneiden nach dem Integralformen ausgebildet. Die
Buchse 108 hat einen Außenengewindeabschnitt 108c,
der an der Außenumfangsfläche der
Buchse 108 ausgebildet ist, und wird auf den Innengewindeabschnitt 106 geschraubt.
Zu dieser Zeit werden der Einschraubbetrag und die Drehphase derart
eingestellt, dass drei Öldurchgänge, die
in der Zylinderkopfabdeckung 102 ausgebildet sind, und Ölmitteldurchgänge 126, 128,
die in einem Berührungsabschnitt 130 ausgebildet
sind, mit Öllöchern 112, 114, 116, 118, 120 der
Buchse 108 ausgerichtet werden. In den 4 und 5 sind
die Öllöcher 112, 114, 116 durch
eine gestrichelte Linie an der Buchse 108 gezeigt, da die Öllöcher 112, 114, 116 in
einem Teil angeordnet sind, der weggeschnitten ist.
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Wenn
die Buchse 108 in den Anbringungsabschnitt 106 geschraubt
wird, lehnt ein O-Ring 106b, der an dem Rand des Öffnungsendes
des Anbringungsabschnitts 106 angeordnet ist, gegen einen Flansch 108a der
Buchse 108 an. Folglich wird der Verbindungsabschnitt zwischen
dem Außengewindeabschnitt 108c und
dem Innengewindeabschnitt 106 abgedichtet. Zum Erleichtern
des Verständnisses
ist lediglich die die geschnittene Fläche des O-Rings 106b in 5 gezeigt.
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Die
Buchse 108 kann an dem Anbringungsabschnitt 106 lediglich
durch Schrauben befestigt sein, aber die Buchse 108 kann
auf den Anbringungsabschnitt 106 geschraubt sein, nachdem
das Dichtungsmaterial oder ein Haftmittel auf den Außengewindeabschnitt 108c oder
den Innengewindeabschnitt 106c aufgebracht ist. Bei diesem
Fall muss der O-Ring 106b nicht verwendet werden.
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Auf
diese Weise wird die Zylinderkopfabdeckung 102, in welche
die Buchse 108 integriert ist, an dem Zylinderkopf 34 angebracht.
Danach wird ein OCV an einer Befestigungsbohrung 110 in
der Buchse 108 angebracht, wobei eine Halterung des OCV an
der Zylinderkopfabdeckung 102 festgemacht wird.
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Das
zweite Ausführungsbeispiel
hat den folgenden Vorteil.
- (a) Da die Zylinderkopfabdeckung 102 und
die Buchse 108 durch Zusammenschrauben einstückig sind,
sind die Zylinderkopfabdeckung 102 und die Buchse 108 auf
eine stabile Weise befestigt, obwohl die Buchse 108 aus
einem Material ausgebildet ist, das unterschiedlich von dem der Zylinderkopfabdeckung 2 ist.
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Mit
diesem Aufbau werden die Vorteile (a) bis (e) des ersten Ausführungsbeispiels
bereitgestellt.
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Ein
drittes Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die 6 bis 8(F) beschrieben. 6 zeigt
die Umgebung eines Anbringungsabschnitts 206 einer Zylinderkopfabdeckung 202 gemäß einem
dritten Ausführungsbeispiel,
an welche ein OCV 204 angebracht ist. 7 zeigt
zusammen mit dem OCV 204 die Umgebung des Anbringungsabschnitts 206 der Zylinderkopfabdeckung 202,
bevor das OCV 204 angebracht ist. Bei dem dritten Ausführungsbeispiel
ist der Anbringungsabschnitt 206 nicht einstückig mit der
Zylinderkopfabdeckung 202 ausgebildet, aber ist an einem
Harzventilgehäuse 207 (welches
der Harzkomponente entspricht) ausgebildet, die im Voraus getrennt
von der Zylinderkopfabdeckung 202 geformt ist. Mit anderen
Worten hat die Zylinderkopfabdeckung 202 das Ventilgehäuse 207,
welches als der Anbringungsabschnitt 206 dient, und einen
Abdeckungshauptrumpf, welcher ein Abschnitt der Zylinderkopfabdeckung 202 ist,
anders als das Ventilgehäuse 207.
Das Ventilgehäuse 207 ist
getrennt von dem Abdeckungshauptkörper ausgebildet und ist an dem
Abdeckungshauptkörper
angebracht.
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Das
Ventilgehäuse 207 ist
einstückig
mit Harz in einer Gestalt geformt, die in den 8(A) bis 8(F) gezeigt
ist. Die Metallbuchse 208, die die gleiche Gestalt hat,
wie die Buchse 8 des ersten Ausführungsbeispiels, ist an dem
Ventilgehäuse 207 durch
Einsatzformen befestigt. Das Ventilgehäuse 207 hat einen
plattenähnlichen
Flanschabschnitt 240. Der Anbringungsabschnitt 206,
der in einer im Wesentlichen zylindrischen Gestalt aus Harz ausgebildet
ist, ist an der oberen Fläche
des Flanschabschnitts 240 angeordnet. Die Buchse 208 ist
in dem Harz eingebettet und daran befestigt, das den Anbringungsabschnitt 206 ausbildet,
nämlich
mit einem OCV-Einsatzende 208a,
das zur Außenseite
münded.
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Ein
Hydraulikölzuführ/ablassausschnitt 242 ist
an dem Außenumfangsabschnitt
des Anbringungsabschnitts 206 ausgebildet. Drei Öldurchgänge 242a, 242b, 242c werden
durch den Hydraulikölzuführ/ablassausschnitt 242 ausgebildet.
Die Öldurchgänge 242a, 242b, 242c sind
mit drei Öllöchern 212, 214, 216 der
Buchse 208 verbunden, die innerhalb des Anbringungsabschnitts 206 angeordnet
ist. Das distale Ende des Hydraulikölzuführ/ablassausschnitts 242 erstreckt
sich weiter zum Zuführen
und Ablassen des Hydrauliköls
zu und von den Öldurchgängen, die
in der Zylinderkopfabdeckung 202 ausgebildet sind. Ein
Bolzeneinschraubloch 243 ist in dem Hydraulikölzuführ/ablassausschnitt 242 an
dem Ende nahe des OCV-Einsatzendes 208a ausgebildet. Wie
in 6 gezeigt ist, ist bei einem Zustand, bei welchem
ein Schiebergehäuse 205 des
OCV 204 in einer Befestigungsbohrung 210 der Buchse 208 untergebracht
ist, ein Bolzenloch 204c einer Halterung 204b,
die an dem OCV 204 vorgesehen ist, vor dem Bolzeneinschraubloch 243 angeordnet.
Daher ist das OCV 204 an dem Ventilgehäuse 207 durch Befestigen
eines Bolzens an dem Bolzeneinschraubloch 243 über das
Bolzenloch 204c befestigt.
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Ein
klotzähnlicher
Berührungsabschnitt 230 ist
an der unteren Fläche
des Flanschabschnitts 240 ausgebildet. Ölmitteldurchgänge 226, 228 sind
in dem Berührungsabschnitt 230 ausgebildet.
Die Ölmitteldurchgänge 226, 228 sind
mit Öllöchern 218, 220 verbunden,
die nach untenweisend in der Buchse 208 ausgebildet sind,
die in dem Anbringungsabschnitt 206 angeordnet ist. Ein
O-Ring 239 (lediglich in 8(C) gezeigt)
ist an der unteren Fläche
des Berührungsabschnitts 230 um
die Öffnungsabschnitte
der Ölmitteldurchgänge 226, 228 zum
Abdichten der Öffnungsabschnitte
angeordnet, wenn der Berührungsabschnitt 230 gegen
die obere Fläche
der Nockenkappe 32 lehnt.
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Die
Zylinderkopfabdeckung 202 hat einen Öffnungsabschnitt 202a direkt über der
Nockenkappe 32, die am nächsten zu dem variablen Ventilzeitmechanismus 24 angeordnet
ist. Der Flanschabschnitt 240 des Ventilgehäuses 207,
der wie oben beschrieben aufgebaut ist, ist mit einer umgebenden Fläche des Öffnungsabschnitts 202a der
Zylinderkopfabdeckung 202 durch Schmelzen im Voraus verbunden.
Auf diese Weise wird der Öffnungsabschnitt 202a vollständig durch
das Ventilgehäuse 207 geschlossen.
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Die
Zylinderkopfabdeckung 202, die mit dem Ventilgehäuse 207 durch
Schmelzen einstückig
ist, ist an dem Zylinderkopf 34 mit einem Bolzen befestigt,
wie in 7 gezeigt ist. Wenn die Zylinderkopfabdeckung 202 an
dem Zylinderkopf 34 angebracht ist, sind die Ölmitteldurchgänge 226, 228 des
Berührungsabschnitts 230 mit
den Nockenkappenöldurchgängen 36, 38 der
Nockenkappe 32 verbunden. Da die Öldurchgänge 242a, 242b, 242c des
Hydraulikölzuführ/ablassausschnitts 242 ebenso
mit den Öldurchgängen der
Zylinderkopfabdeckung 202 verbunden sind, kann die ECU 40 wahlweise
die Drehphase der Nockenwelle 42 bezüglich des Steuerzahnrads 48 durch
Antreiben des OCV 204 verzögern und vorsetzen.
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Das
dritte Ausführungsbeispiel
hat die folgenden Vorteile.
- (a) Gemäß dem Aufbau,
bei welchem das getrennt geformte Ventilgehäuse 207 mit der Zylinderkopfabdeckung 202 durch
Schmelzen integriert ist, sind die Zylinderkopfabdeckung 202 und die
Buchse 208 durch das geschmolzene Ventilgehäuse 207 einstückig. Als
Folge ist die Zylinderkopfabdeckung 202 an der Buchse 208 auf
eine stabile Weise befestigt, obwohl die Buchse 208 aus
einem Material ausgebildet ist, das unterschiedlich zu dem des Ventilgehäuses 207 und der
Zylinderkopfabdeckung 202 ist.
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Mit
diesem Aufbau werden ebenso die Vorteile (a) bis (f) des ersten
Ausführungsbeispiels
bereitgestellt.
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Die
Ausführungsbeispiele
können
wie folgt modifiziert werden.
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Bei
dem dritten Ausführungsbeispiel
kann eine Buchse 308 an einem Anbringungsabschnitt 306 eines
Ventilgehäuses 307 befestigt
sein, das den Verschraubungsanordung des zweiten Ausführungsbeispiels
verwendet, wie in 9 gezeigt ist. Bei diesem Fall
wird der Flanschabschnitt 340 mit der Zylinderkopfabdeckung 302 durch
Schmelzen verbunden. Mit diesem Aufbau wird ebenso der Vorteil (a)
des zweiten Ausführungsbeispiels
bereitgestellt.
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Neben
Einsatzformen oder Schrauben kann eine Buchse in einem Anbringungsabschnitt
bei einem Zustand eingebettet sein, bei welchem die Buchse an dem
Anbringungsabschnitt mit einem Haftmittel anhaftet. In diesem Fall
kann der Haftvermittler unter dem Haftmittel im Voraus aufgebracht sein.
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Alternativ
kann während
dem Einsatzformen ein Haftmittel, solches wie ein Epoxidharz, auf
die Außenumfangsfläche der
Buchse anstelle des Haftvermittlers aufgebracht sein, oder ein Haftmittel
kann an dem Haftvermittler vor dem Einsatzformen aufgebracht sein,
so dass das Haftmittel sich stark mit dem Harz bindet.
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Bei
einem Fall, bei welchem das Ventilgehäuse 207, 307 wie
oben beschrieben bei dem dritten Ausführungsbeispiel oder wie in 9 gezeigt
vorgesehen ist, ist der Flanschabschnitt 240, 340 mit
der Zylinderkopfabdeckung 202, 302 durch Schmelzen verbunden,
aber andere Verbindungsverfahren können verwendet werden. Beispielsweise
kann ein Haftmittel verwendet werden.
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Bei
dem ersten und zweiten Ausführungsbeispiel
ist die Ausrichtung des angebrachten OCV horizontal, wie in den
Zeichnungen gezeigt ist. Jedoch kann die Ausrichtung des OCV derart
sein, dass das distale Ende des OCV, d. h. das Ende gegenüber der Magnetspule,
nach unten geneigt ist. Wenn das distale Ende des OCV nach unten
geneigt ist, wird das Hydrauliköl,
das geringfügig
von dem Zwischenraum zwischen der Buchse und dem Schiebergehäuse ausläuft, noch
verlässlicher
in die Zylinderkopfabdeckung abgelassen.
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Bei
einem Fall, bei welchem das Ventilgehäuse verwendet wird, wie in
den 6 bis 9 gezeigt ist, kann ein Loch,
das mit dem Inneren der Zylinderkopfabdeckung verbunden ist, an
dem innersten Ende des Innenraums des Anbringungsabschnitts ausgebildet
sein, in welchem die Buchse angeordnet ist. Bei diesem Fall wird
das Hydrauliköl, das
geringfügig
von dem Zwischenraum zwischen der Buchse und dem Schiebergehäuse ausläuft, innerhalb
der Zylinderkopfabdeckung abgelassen. Zusätzlich wird das auslaufende
Hydrauliköl
noch verlässlicher
in die Zylinderkopfabdeckung durch Neigen des distalen Endes des
OCV nach unten abgelassen.
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Das
OCV kann durch einfaches Kippen des OCV mit Bezug auf die Zylinderkopfabdeckung
gekippt werden, kann aber ebenso durch Kippen der Zylinderkopfabdeckung
gekippt werden, wenn die Zylinderkopfabdeckung an dem Zylinderkopf
angebracht ist.
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Der
variable Ventilzeitmechanismus 24 kann ein anderer Ventilbetätigungsmechanismus
sein, solch einer wie ein variabler Ventilhubmechanismus.
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Eine
Harzzylinderkopfabdeckung hat einen Anbringungsabschnitt und eine
Buchse. Der Anbringungsabschnitt ist aus Harz ausgebildet und ist
ein Abschnitt der Zylinderkopfabdeckung, an welchem das Ölsteuerventil
anzubringen ist. Die Buchse ist in dem Anbringungsabschnitt eingebettet.
Die Buchse hat einen Innenraum, der es zulässt, dass das Ölsteuerventil
darin untergebracht wird, und Öllöcher. Jedes Ölloch ist
wahlweise mit einem der Kanäle
des Ölsteuerventils,
das in dem Innenraum der Buchse untergebracht ist, verbunden. Die
Buchse ist aus einem Material ausgebildet, das eine höhere Festigkeit hat,
als das Harz, das den Anbringungsabschnitt ausbildet. Deshalb erhält die Zylinderkopfabdeckung eine
hoch verlässliche
Anbringung eines Ölsteuerventils
ohne eine große
Anzahl von Hochpräzisionsbearbeitungsschritten
aufrecht und verhindert die Verformung des Anbringungsabschnitts.