DE102005053250A1

DE102005053250A1 - Betätigungseinrichtung für im Betrieb verstellbare Ventile für Brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE102005053250A1
Application number: DE102005053250A
Authority: DE
Inventors: Makoto Atsugi Nakamura; Seinosuke Atsugi Hara
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2004-11-30
Filing date: 2005-11-08
Publication date: 2006-06-01
Also published as: US20060112917A1; US7305946B2; KR100733533B1; KR20060060586A

Abstract

Eine Betätigungseinrichtung für im Betrieb verstellbare Ventile weist einen Antriebsnocken auf, einen Kipphebelnocken, der schwenkbar auf einem ersten Schwenkzapfen gehaltert ist, einen Anhebungsänderungsmechanismus, der so betreibbar ist, dass eine Schwenkposition des Kipphebelnockens geändert wird, um eine Ventilanhebung eines Brennkraftmaschinenventils zu ändern, einen Schwenkarm, der einen Endabschnitt aufweist, an welchem der Schwenkarm gehaltert ist, auf einem zweiten Schwenkzapfen, und einen anderen Endabschnitt, der mit dem Brennkraftmaschinenventil in Berührung steht, einen Hohlraum, der zwischen den Endabschnitten des Schwenkarms vorgesehen ist, und eine angetriebene Rolle, die drehbar in dem Hohlraum des Schwenkarms angeordnet ist und mit einer Nockenoberfläche des Kipphebelnockens in Berührung steht. Wenn die Ventilanhebung des Brennkraftmaschinenventils gleich einem vorbestimmten Ausmaß des Anhebens oder größer ist, ist ein Berührungspunkt zwischen der angetriebenen Rolle und dem Kipphebelnocken in dem Hohlraum des Schwenkarms angeordnet.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verbesserung einer Betätigungseinrichtung für im Betrieb verstellbare Ventile für Brennkraftmaschinen, welche einstellbar die Dauer des Anhebens und des Öffnens von Brennkraftmaschinenventilen steuert, also Einlass- und/oder Auslassventilen, in Abhängigkeit von Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine.

Die japanische erste Veröffentlichung einer Patentanmeldung Nr. 2002-371816 beschreibt eine Betätigungseinrichtung für den Betrieb verstellbarer Ventile für Brennkraftmaschinen, die einen gegabelten Kipphebelarm aufweist, der oberhalb eines Zylinderkopfes mit zwei Einlassventilen pro Zylinder angeordnet ist. Der Kipphebel mit einer Rolle weist einen Endabschnitt auf, der um einen Schwenkzapfen verschwenkbar ist, und zwei andere verzweigte Endabschnitte, die jeweils in Berührung mit Schaftenden eines der Einlassventile stehen. Eine Steuerwelle ist drehbar um den Kipphebel herum angeordnet. Ein erster Zwischenarm ist schwenkbar auf der Steuerwelle gehaltert, und treibt die Rolle des Kipphebels an. Ein zweiter Zwischenarm ist schwenkbar auf einem vorspringenden Abschnitt gehaltert, der einstückig mit der Steuerwelle ausgebildet ist. Ein Antriebsnocken auf einer Nockenwelle zwingt den zweiten Zwischenarm auf den ersten Zwischenarm, um hierdurch eine Schwenkbewegung des ersten Zwischenarms hervorzurufen. Durch Drehen der Steuerwelle und des vorspringenden Abschnitts in einem relativ kleinen Winkelbereich wird die Schwenkbewegung des ersten Zwischenarms durch den Antriebsnocken so gesteuert, dass die Dauer des Anhebens und Öffnens der Einlassventile mit Hilfe des Kipphebels geändert wird.

Seit kurzem wird eine Verkleinerung einer Ventilbetätigungseinrichtung für Brennkraftmaschinen von Fahrzeugen gefordert, um die Anbringbarkeit in einem Motorraum von Fahrzeugen zu verbessern. Um diese Anforderung zu erfüllen, wurde eine Anordnung der Ventilbetätigungseinrichtung vorgeschlagen, bei welcher sich die Ventilbetätigungseinrichtung an einer ansaugseitigen Position näher an einem Einlassventil befindet.

Bei einer Betätigungseinrichtung für den Betrieb verstellbarer Ventile mit einem derartigen Mechanismus zum Ändern der Dauer des Anhebens und des Öffnens des Ventils nach diesem Stand der Technik kann jedoch, wenn der Mechanismus an der ansaugseitigen Position angeordnet ist, ein ausreichendes Ausmaß des Anhebens des Einlassventils nicht sichergestellt werden.

Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht in der Lösung der voranstehend geschilderten Probleme, die bei der Vorgehensweise nach dem Stand der Technik auftreten, und in der Bereitstellung einer Betätigungseinrichtung für im Betrieb verstellbare Ventile für Brennkraftmaschinen, welche ein erhebliches Anheben von Brennkraftmaschinenventilen ermöglicht, sowie eine Verkleinerung der Einrichtung.

Andere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden aus der nachstehenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen deutlich.

Bei einem Aspekt der Erfindung wird eine Betätigungseinrichtung für im Betrieb verstellbare Ventile zum einstellbaren Betätigen eines Brennkraftmaschinenventils einer Brennkraftmaschine zur Verfügung gestellt, wobei die Betätigungseinrichtung für im Betrieb verstellbare Ventile aufweist:
einen Antriebsnocken, der so ausgebildet ist, dass er ein Eingangsdrehmoment von einer Kurbelwelle der Brennkraftmaschine empfängt;
einen Kipphebelnocken, der schwenkbar auf einem ersten Schwenkzapfen gehaltert ist;
einen Hebeänderungsmechanismus, der so betreibbar ist, dass eine Schwenkposition des Kipphebelnockens geändert wird, um eine Ventilanhebung des Brennkraftmaschinenventils zu ändern, während das Eingangsdrehmoment von dem Antriebsnocken auf den Kipphebelnocken übertragen wird;
einen Schwenkarm, der einen Endabschnitt aufweist, an welchem der Schwenkarm schwenkbar auf einem zweiten Schwenkzapfen gehaltert ist, und einen anderen Endabschnitt, der in Berührung mit dem Brennkraftmaschinenventil steht;
einen hohlen Raum, der zwischen dem einen Endabschnitt des Schwenkarms und dessen anderem Endabschnitt vorgesehen ist; und
eine angetriebene Rolle, die drehbar in dem hohlen Raum des Schwenkarms angeordnet ist, und in Berührung mit einer Nockenoberfläche des Kipphebelarms steht,
wobei dann, wenn die Ventilanhebung des Brennkraftmaschinenventils einen vorbestimmten Anhebebetrag oder mehr darstellt, ein Berührungspunkt zwischen der angetriebenen Rolle und dem Kipphebelarm in dem hohlen Raum des Schwenkarms angeordnet ist.

Bei einem weiteren Aspekt der Erfindung wird eine Betätigungseinrichtung für im Betrieb verstellbare Ventile zum verstellbaren Betätigen eines Brennkraftmaschinenventils einer Brennkraftmaschine zur Verfügung gestellt, wobei die Betätigungseinrichtung für im Betrieb verstellbare Ventile aufweist:
einen Antriebsnocken, der dazu ausgebildet ist, ein Eingangsdrehmoment von einer Kurbelwelle der Brennkraftmaschine zu empfangen;
einen Schwenkarm, der einen Endabschnitt aufweist, an welchem der Schwenkarm schwenkbar auf einem ersten Schwenkzapfen gehaltert ist, und einen anderen Endabschnitt, der mit dem Brennkraftmaschinenventil in Berührung steht;
einen hohlen Raum, der zwischen dem einen Endabschnitt des Schwenkarms und dessen anderem Abschnitt vorgesehen ist;
einen Kipphebelnocken, der schwenkbar auf einem zweiten Schwenkzapfen so gehaltert ist, dass sich sein Nockenanlauf in dem hohlen Raum befindet, wenn die Ventilanhebung des Brennkraftmaschinenventils gleich einem vorbestimmten Anhebebetrag oder größer ist;
einen Anhebungsänderungsmechanismus, der so betätigbar ist, dass er eine Schwenkposition des Kipphebelnockens ändert, um die Ventilanhebung des Brennkraftmaschinenventils zu ändern, während das Eingangsdrehmoment von dem Antriebsnocken auf den Kipphebelnocken übertragen wird; und
eine angetriebene Rolle, die drehbar in dem hohlen Raum in dem Schwenkarm angeordnet ist, und mit einer Nockenoberfläche des Kipphebelnockens in Berührung steht.

Bei einem weiteren Aspekt der Erfindung wird eine Betätigungseinrichtung für im Betrieb verstellbare Ventile zum verstellbaren Betätigen eines Brennkraftmaschinenventils einer Brennkraftmaschine zur Verfügung gestellt, wobei die Betätigungseinrichtung für im Betrieb verstellbare Ventile aufweist:
einen Antriebsnocken, der dazu ausgebildet ist, ein Eingangsdrehmoment von einer Kurbelwelle der Brennkraftmaschine zu empfangen;
einen Kipphebelnocken, der schwenkbar auf einem ersten Schwenkzapfen gehaltert ist, wobei der Kipphebelnocken zwei einander gegenüberliegende Oberflächen in Richtung der Schwenkbewegung des Kipphebelnockens aufweist;
ein Kipphebelteil, das eine Drehbewegung des Antriebsnockens in eine Schwenkbewegung umwandelt;
ein erstes Bewegungsübertragungsteil, welches die Schwenkbewegung des Kipphebelteils auf den Kipphebelnocken überträgt, wobei das erste Bewegungsübertragungsteil drehbar auf dem Kipphebelteil angeordnet ist, und mit einer der beiden Oberflächen des Kipphebelnockens in Berührung steht;
einen Steuerabschnitt zum Ändern der Schwenkbewegung des Kipphebelteils zur Änderung der Anhebung des Brennkraftmaschinenventils;
einen Schwenkarm, der einen Endabschnitt aufweist, an welchem der Schwenkarm schwenkbar auf einem zweiten Schwenkzapfen gehaltert ist, und einen anderen Endabschnitt, der in Berührung mit dem Brennkraftmaschinenventil steht; und
ein zweites Bewegungsübertragungsteil, welches die Schwenkbewegung des Kipphebelnockens auf das Brennkraftmaschinenventil überträgt, wobei das zweite Bewegungsübertragungsteil drehbar auf dem Schwenkarm angeordnet ist, und mit der anderen der zwei Oberflächen des Kipphebelnockens in Berührung steht.

Die Erfindung wird nachstehend anhand zeichnerisch dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert, aus welchen weitere Vorteile und Merkmale hervorgehen. Es zeigt:
1 eine Perspektivansicht in Explosionsdarstellung einer ersten Ausführungsform einer Betätigungseinrichtung für im Betrieb verstellbare Ventile gemäß der vorliegenden Erfindung;
2 eine Seitenansicht eines wesentlichen Teils der in 2 dargestellten Betätigungseinrichtung für im Betrieb verstellbare Ventile;
3 eine Schnittansicht entlang der Linie A-A in 7;
4 und 5 vertikale Querschnitte der ersten Ausführungsform der Betätigungseinrichtung für im Betrieb verstellbare Ventile, wobei ein Vorgang einer Minimalanhebungssteuerung eines Einlassventils gezeigt ist;
6 und 7 Vertikalquerschnitte der ersten Ausführungsform der Betätigungseinrichtung für im Betrieb verstellbare Ventile, wobei ein Vorgang einer Maximalanhebungssteuerung des Einlassventils gezeigt ist;
8 eine schematische Darstellung einer Eigenschaftskurve der Anhebung des Einlassventils bei der ersten Ausführungsform der Betätigungseinrichtung für im Betrieb verstellbare Ventile;
9 eine ähnliche Ansicht wie 1, wobei jedoch eine zweite Ausführungsform der Betätigungseinrichtung für im Betrieb verstellbare Ventile gemäß der vorliegenden Erfindung gezeigt ist;
10 eine Seitenansicht eines wesentlichen Teils der in 9 dargestellten Betätigungseinrichtung für im Betrieb verstellbare Ventile;
11 und 12 Vertikalquerschnitte der zweiten Ausführungsform der Betätigungseinrichtung für im Betrieb verstellbare Ventile, wobei ein Vorgang der Steuerung einer geringen Anhebung eines Einlassventils gezeigt ist;
13 und 14 Vertikalquerschnitte der zweiten Ausführungsform der Betätigungseinrichtung für im Betrieb verstellbare Ventile, wobei ein Vorgang einer Maximalanhebungssteuerung des Einlassventils gezeigt ist;
15 eine schematische Darstellung einer Eigenschaftskurve der Anhebung des Einlassventils bei der zweiten Ausführungsform der Betätigungseinrichtung für im Betrieb verstellbare Ventile;
16 eine erläuternde Darstellung des Vorgangs des Austauschens von Stößelstangen durch ein Werkzeug bei der zweiten Ausführungsform der Betätigungseinrichtung für im Betrieb verstellbare Ventile;
17 einen Vertikalquerschnitt einer dritten Ausführungsform der Betätigungseinrichtung für im Betrieb verstellbare Ventile gemäß der vorliegenden Erfindung;
18 eine vergrößerte Ansicht eines wesentlichen Teils der dritten Ausführungsform der Betätigungseinrichtung für im Betrieb verstellbare Ventile;
19 eine ähnliche Ansicht wie 18, wobei jedoch eine vierte Ausführungsform der Betätigungseinrichtung für im Betrieb verstellbare Ventile gemäß der vorliegenden Erfindung gezeigt ist;
20 einen Vertikalquerschnitt einer fünften Ausführungsform der Betätigungseinrichtung für im Betrieb verstellbare Ventile gemäß der vorliegenden Erfindung;
21 eine ähnliche Ansicht wie 20, wobei jedoch eine sechste Ausführungsform der Betätigungseinrichtung für im Betrieb verstellbare Ventile gemäß der vorliegenden Erfindung gezeigt ist; und
22 eine ähnliche Ansicht wie 21, wobei jedoch eine siebte Ausführungsform der Betätigungseinrichtung für im Betrieb verstellbare Ventile gemäß der vorliegenden Erfindung gezeigt ist.
Nunmehr wird unter Bezugnahme auf die 1 bis 8 eine erste Ausführungsform einer Betätigungseinrichtung für im Betrieb verstellbare Ventile für Brennkraftmaschinen gemäß der vorliegenden Erfindung erläutert. Bei dieser Ausführungsform wird die Betätigungseinrichtung für im Betrieb verstellbare Ventile an der Einlassseite der Brennkraftmaschine verwendet, wobei zwei Einlassventile pro Zylinder vorgesehen sind. Wie in den 1, 2 und 4 gezeigt, weist die Betätigungseinrichtung für im Betrieb verstellbare Ventile zwei Einlassventile 2, 2 auf, die gleitbeweglich an einem Zylinderkopf 1 über Ventilführungen (nicht dargestellt) angebracht sind, eine Antriebswelle 3, die oberhalb des Zylinderkopfes 1 angeordnet ist, und durch eine Kurbelwelle der Brennkraftmaschine zur Drehung veranlasst wird, einen Antriebsnocken 4, der auf einer Außenumfangsoberfläche der Antriebswelle 3 vorgesehen ist, ein Paar von Kipphebelnocken 5, 5, die dazu dienen, die Einlassventile 2, 2 zu öffnen und zu schließen, einen Anhebungsänderungsmechanismus 6, der mechanisch den Antriebsnocken 4 mit den Kipphebelnocken 5, 5 verbindet, um die Anhebung der Einlassventile 2, 2 zu ändern, einen Betätigungsmechanismus 7 zur Betätigung eines Steuerabschnitts 7 des Anhebungsänderungsmechanismus 6, der die Betätigungsposition des Anhebungsänderungsmechanismus 6 steuert, und einen Schwenkmechanismus 8 zur Übertragung der Betätigungsbewegung des Anhebungsänderungsmechanismus 6 auf die Einlassventile 2, 2 über Kipphebelnocken 5, 5.
Jedes der Einlassventile 2, 2 weist ein Schaftende 2a auf, an welchem eine Sicherungsfeder 9 über einen Splint befestigt ist. Das Einlassventil 2 wird durch eine Ventilfeder 10 vorgespannt, die einen Endabschnitt aufweist, der auf der Sicherungsfeder 9 gehaltert ist, in jene Richtung, dass sich das Einlassventil 2 in der geschlossenen Position befindet.
Die Antriebswelle 3 erstreckt sich in Richtung nach vorn und hinten der Brennkraftmaschine, und empfängt ein Eingangsdrehmoment von der Kurbelwelle über ein angetriebenes Kettenrad, nicht dargestellt, das an einem Endabschnitt der Antriebswelle 3 angebracht ist, und über eine Steuerkette, nicht gezeigt, die um das angetriebene Kettenrad herum geschlungen ist. Die Antriebswelle 3 dreht sich im Uhrzeigersinn, wie durch den Pfeil in 1 angedeutet ist. Die Antriebswelle 3 ist mit einem axialen Ölkanal 11 versehen, der sich in Axialrichtung innerhalb der Antriebswelle 3 erstreckt, und mit einem nicht dargestellten Ölkanal in Verbindung steht, der im Zylinderkopf 1 vorgesehen ist.
Es ist ein einzelner Antriebsnocken 4 pro Zylinder vorgesehen. Der Antriebsnocken 4 ist einstückig mit der Antriebswelle 3 ausgebildet, und weist im Wesentlichen die Form eines Regentropfens auf, wie in 4 gezeigt. Der Antriebsnocken 4 weist einen Basiskreisabschnitt auf, der einstückig mit der Antriebswelle 3 ausgebildet ist. Der Antriebsnocken 4 hat eine Drehachse, nämlich eine Drehachse der Antriebswelle 3, die sich in dem Basiskreisabschnitt erstreckt, und im Wesentlichen senkrecht zur Richtung der Achse Q des jeweiligen Einlassventils 2, 2. Der Antriebsnocken 4 ist oberhalb angeordnet, nämlich oberhalb in einem Abstand von der Achse Q der Einlassventile 2, 2, und ist zwischen den Einlassventilen 2, 2 angeordnet, wie dies in 2 gezeigt ist.
Zwei Kipphebelnocken 5, 5 sind so auf der Antriebswelle 3 angeordnet, dass der Antriebsnocken 4 zwischen den Kipphebelnocken 5, 5 angeordnet ist. Die Kipphebelnocken 5, 5 sind schwenkbar auf der Antriebswelle 3 gehaltert, als Schwenkzapfen für die Schwenkbewegung des Kipphebelnockens 5. Wie in 4 gezeigt, weist jeder der Kipphebelnocken 5, 5 einen im Wesentlichen ringförmigen Basisabschnitt 12 auf, der schwenkbar auf der Außenumfangsoberfläche der Antriebswelle 3 gehaltert ist, und einen Nockenscheibennocken 13, der im Wesentlichen in Radialrichtung von einer Außenoberfläche des Basisabschnitts 12 ausgeht. Der Basisabschnitt 12 ist mit einer zentralen Bohrung 12a versehen, die sich in Axialrichtung durch den Basisabschnitt 12 erstreckt. Der Basisabschnitt 12 ist auf die Außenumfangsoberfläche der Antriebswelle 3 aufgepasst, und kann sich gleitbeweglich hierauf drehen. Schmieröl wird zwischen der Außenumfangsoberfläche der Antriebswelle 3 und der Innenumfangsoberfläche des Basisabschnitts 12 zugeführt, welche die zentrale Bohrung 12a festlegt, über ein radiales Ölloch 11a, das sich in Radialrichtung durch die Antriebswelle 3 erstreckt, und in Verbindung mit dem axialen Ölkanal 11 steht. Der Nockenscheibennocken 13 verjüngt sich zu seinem Endabschnitt an der Spitze, also zum Nockenanlauf 13c hin. Wie in 4 gezeigt, ist der Kipphebelnocken mit einer ebenen Berührungsoberfläche 13a versehen, die sich an der Oberseite des Nockenscheibennockens 13 erstreckt, und mit einer Nockenoberfläche 13b, die sich von der Seite des Basisabschnitts 12 zur Seite des Nockenanlaufs 13c entlang der Unterseite des Nockenscheibennockens 13 erstreckt. Die Berührungsoberfläche 13a und die Nockenoberfläche 13b sind entgegengesetzt zueinander in Bezug auf die Richtung der Schwenkbewegung des Kipphebelnockens 5 angeordnet. Die Nockenoberfläche 13b ist als im Wesentlichen bogenförmige Oberfläche ausgebildet, und weist ein Teil einer Basiskreisoberfläche des Basisabschnitts 12 auf, eine Rampenoberfläche, die stetig von der Basiskreisoberfläche des Basisabschnitts 12 zum Endabschnitt an der Spitze des Nockenanlaufs 13c verläuft, eine Maximalanhebungsoberfläche in der Nähe des Nockenanlaufs 13c, und eine Geringanhebungsoberfläche, die sich zwischen der Rampenoberfläche und der Maximalanhebungsoberfläche erstreckt. Die Maximalanhebungsoberfläche und die Geringanhebungsoberfläche sind so ausgebildet, dass eine Maximalanhebung der Einlassventile 2, 2 bzw. eine relativ geringe Anhebung von diesen zur Verfügung gestellt werden, wie dies nachstehend genauer erläutert wird.
Der Anhebungsänderungsmechanismus 6 weist einen Kipphebelabschnitt mit einem Kipphebel 14 auf, der dazu dient, eine Drehbewegung, nämlich das Eingangsdrehmoment des Antriebsnockens 4, in eine Schwenkbewegung des Kipphebels 14 umzuwandeln, einen Bewegungsübertragungsabschnitt zur Übertragung der Schwenkbewegung des Kipphebels 14 auf den Kipphebelnocken 5, und einen Steuerabschnitt zum Ändern der Schwenkposition des Kipphebels 14, um die Anhebung der Einlassventile 2, 2 zu ändern. Im Einzelnen verbindet der Kipphebel 14 mechanisch den Antriebsnocken 4 mit dem Kipphebelnocken 5, um die Drehbewegung des Antriebsnockens 4 in die Schwenkbewegung des Kipphebels 14 umzuwandeln. Der Kipphebel 14 weist im Wesentlichen eine symmetrisch verzweigte Form auf, in Bezug auf seine Zentrumslinie, die sich senkrecht zu einer Schwenkachse in Aufsicht erstreckt. Bei der vorliegenden Ausführungsform weist der Kipphebel 14 im Wesentlichen die Form eines Y in der Aufsicht auf. Der Kipphebel 14 ist abgebogen, zur Ausbildung einer im Wesentlichen L-förmigen Form, wie aus den 1 und 4 hervorgeht. Im Einzelnen weist der Kipphebel 14 einen Basisabschnitt 14a auf, der mit einer Halterungsdurchgangsbohrung 14d versehen ist, in welche ein exzentrischer Steuernocken 16 eingepasst und schwenkbar gehaltert ist. Der Kipphebel 14 weist weiterhin einen Endabschnitt 14c auf, der von dem Basisabschnitt 14a zum Antriebsnocken 4 vorsteht, und einen anderen Endabschnitt, der sich auf zwei Endabschnitte 14d, 14d verzweigt, und vom Basisabschnitt 14a zur Berührungsoberfläche 13a des Kipphebelnockens 5 vorsteht. Ein Endabschnitt 14c und die anderen, gegabelten Endabschnitte 14d, 14d weisen schlitzförmige Nuten an ihren distalen Endabschnitten auf, wie dies in 1 gezeigt ist.
Der Bewegungsübertragungsabschnitt weist eine Rolle 18 auf, die drehbar auf der Welle 19 in der Nut eines Endabschnitts 14c über ein Kugellager gehaltert ist. Die Rolle 18 gelangt in Abwälzberührung mit der Außenumfangsoberfläche des Antriebsnockens 4. Der Bewegungsübertragungsmechanismus weist weiterhin Rollen 20, 21 auf, die drehbeweglich auf Wellen 22, 23 in den Nuten der gegabelten Endabschnitte 14d, 14d jeweils über ein Kugellager gehaltert sind. Die Rollen 20, 21 gelangen in Abwälzberührung mit der Berührungsoberfläche 13a des Kipphebelnockens 5. Die Rollen 20, 21 übertragen das Eingangsdrehmoment von dem Antriebsnocken 4 auf Kipphebelnocken 5, 5 synchron miteinander.
Der Steuerabschnitt weist eine Steuerwelle 15 auf, die oberhalb der Antriebswelle 3 und parallel zu dieser angeordnet ist. Wie in den 1, 2 und 4 gezeigt, wird die Steuerwelle 15 drehbeweglich durch ein mit der Antriebswelle 3 vereinigtes Lager 24 gehaltert. Die Steuerwelle 15 ist mit einem Öleinlasskanal 15a versehen, welchem Schmieröl zugeführt wird. Der Öleinlasskanal 15a erstreckt sich in Axialrichtung der Steuerwelle 15, und steht in Verbindung mit einem Ölkanal der Brennkraftmaschine. Die Steuerwelle 15 ist weiterhin mit einem Ölloch versehen, das sich in Radialrichtung der Steuerwelle 15 erstreckt, und mit dem Öleinlasskanal 15a in Verbindung steht. Der Steuerabschnitt weist darüber hinaus einen exzentrischen Steuernocken 16 auf, der an einer Außenumfangsoberfläche der Steuerwelle 15 angeordnet ist. Der exzentrische Steuernocken 16 ist einstückig mit der Steuerwelle 15 ausgebildet, auf welcher der Kipphebel 14 schwenkbar gehaltert ist. Der exzentrische Steuernocken 16 weist ein zylindrisches Nockenprofil auf, und weist im Wesentlichen die gleiche Länge in Axialrichtung auf wie die Halterungsdurchgangsbohrung 14b des Kipphebels 14. Bei dem exzentrischen Steuernocken 16 ist die Zentrumsachse P1 um eine vorbestimmte Entfernung von der Zentrumsachse P der Steuerwelle 15 entfernt. Durch Drehen der Steuerwelle 15 durch den exzentrischen Steuernocken 16 wird ein Schwenkpunkt für die Schwenkbewegung des Kipphebels 14 verschoben, so dass sich die Schwenkposition des Kipphebels 14 ändert. Der exzentrische Steuernocken 16 ist mit einem Ölloch versehen, das sich in Radialrichtung des exzentrischen Steuernockens 16 erstreckt, und mit dem Ölloch der Steuerwelle 15 so zusammenarbeitet, dass der Ölkanal 15b ausgebildet wird. Das Schmieröl, das von dem Öleinlasskanal 15a zugeführt wird, wird zwischen einer Außenumfangsoberfläche des exzentrischen Steuernockens 16 und einer Innenumfangsoberfläche zugeführt, welche die Halterungsdurchgangsbohrung 14d des Kipphebels 14 festlegt, über den Ölkanal 15b.
Das Lager 24 weist einen Lagerkörper 24a auf, der einstückig mit einem oberen Endabschnitt des Zylinderkopfes 1 ausgebildet ist, sowie zwei Lagerstützen 24b, 24c, die sich auf einem oberen Ende des Lagerkörpers 24a überlappen. Die Lagerstützen 24b, 24c sind an dem Lagerkörper 24a unter Verwendung von zwei Bolzen 24d, 24d befestigt. Die Bolzen 24d, 24d erstrecken sich in die Lagerstützen 24b, 24c und den Lagerkörper 24a in Vertikalrichtung, wie in 4 gezeigt. Die Antriebswelle 3 und die Steuerwelle 15 sind fest zwischen den Lagerstützen 24b, 24c gehaltert.
Die Torsionsfeder 25 ist dazu vorgesehen, den Kipphebelnocken 5 so vorzuspannen, dass der Nockenanlauf 13c zu den Rollen 20, 21 hin gedreht wird, wie dies durch Pfeile fb in 4 angedeutet ist. Bei der Torsionsfeder 25 ist ein Ende 25a an einem unteren Abschnitt des Basisabschnitts 12 des Kipphebelnockens 5 gehaltert, und das andere Ende 25b an einer Seitenoberfläche des Lagers 24 über einen Bolzen 26a befestigt.
Der Betätigungsmechanismus 7 zur Betätigung des Steuerabschnitts des Anhebungsänderungsmechanismus 6 weist ein elektrisches Stellglied 27 und eine Kugelumlaufspindelanordnung auf, welche die Drehantriebskraft des elektrischen Stellgliedes 27 auf die Steuerwelle 15 überträgt. Das elektrische Stellglied 27 ist an einem Endabschnitt eines Stellgliedgehäuses (nicht gezeigt) angebracht, das am hinteren Ende des Zylinderkopfes 1 befestigt ist. Die Kugelumlaufspindelanordnung ist in dem Stellgliedgehäuse angeordnet. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist das elektrische Stellglied 27 ein Proportional-Gleichstrommotor, der eine Antriebswelle 27a aufweist, die zu einer Drehbewegung in Reaktion auf ein Steuervorgabesignal veranlasst wird, das von einer Steuerung 28 geliefert wird. Die Steuerung 28 kann ein Mikrocomputer sein, der eine Eingabe/Ausgabeschnittstelle (I/0) aufweist, Speicher (RAM, ROM), und einen Mikroprozessor oder eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU). Die Steuerung 28 empfängt und verarbeitet Eingangsinformationssignale von verschiedenen Sensoren, einschließlich eines Kurbelwinkelsensors 29, eines Luftflussmessgeräts 30, eines Brennkraftmaschinenkühlmittelsensors 31, eines Steuerwellenpositionssensors 32, und dergleichen. Der Steuerwellenpositionssensor 32 kann ein Potentiometer sein, das ein Spannungssignal in Abhängigkeit von der Winkelposition der Steuerwelle 15 erzeugt. Die Steuerung 28 beurteilt dann einen momentanen Brennkraftmaschinenbetriebszustand, und gibt das Steuervorgabesignal an das elektrische Stellglied 27 in Abhängigkeit von dem momentanen Brennkraftmaschinenbetriebszustand aus.
Die Kugelumlaufspindelanordnung weist eine Kugelumlaufwelle 33 auf, die im Wesentlichen koaxial zur Antriebswelle 27a des elektrischen Stellglieds 27 angeordnet ist, eine Kugelmutter 34, die auf einer Außenumfangsoberfläche der Kugelumlaufwelle 33 aufgeschraubt ist, einen Verbindungsarm 35, der mit einem Endabschnitt der Steuerwelle 15 verbunden ist, und eine Verbindungsstütze 36, welche mechanisch den Arm 35 und die Kugelmutter 34 verbindet. Die Kugelumlaufwelle 33 ist mit einer Kugelumwälznut auf der Außenumfangsoberfläche versehen, und mit der Antriebswelle 27a des elektrischen Stellgliedes 27 gekuppelt. Infolge dieser Kupplung wird die Drehantriebskraft des elektrischen Stellgliedes 27 auf die Kugelumlaufwelle 33 übertragen. Die Kugelmutter 34 ist im Wesentlichen zylinderförmig ausgebildet, und weist eine spiralförmige Führungsnut auf, die sich durchgehend auf einer Innenumfangsoberfläche erstreckt. Die Kugelmutter 34 arbeitet mit der Kugelumlaufwelle 33 so zusammen, dass mehrere Kugeln zwischen der spiralförmigen Führungsnut und der Kugelumwälznut gehaltert werden, und eine Gleitabwälzbewegung der Kugeln ermöglicht wird. Die so ausgebildete Kugelumlaufspindelanordnung wandelt die Drehbewegung der Kugelumlaufwelle 33 in eine geradlinige Bewegung der Kugelmutter 34 auf der Kugelumlaufwelle 33 um. Die geradlinige Bewegung der Kugelmutter 34 wird in eine Schwenkbewegung des Verbindungsarms 35 über die Verbindungsstütze 36 umgewandelt.
Der Schwenkmechanismus 8 weist einen Schwenkarm 37 und einen Schwenkzapfen 38 auf, auf welchem der Schwenkarm 37 schwenkbeweglich gehaltert ist. Im Einzelnen weist der Schwenkarm 37 einen Endabschnitt 37a auf, der mit dem Schaftende 2a jedes der Einlassventile 2, 2 in Berührung steht, und einen anderen Endabschnitt 37b, der schwenkbar durch den Schwenkzapfen 38 gehaltert wird. Der Schwenkarm 37 weist die Form eines Rahmens auf, der in der Aufsicht länglich und rechteckig ist. Ein Hohlraum 39 ist zwischen einem Endabschnitt 37a und dem anderen Endabschnitt 37b des Schwenkarms 37 vorgesehen. Die angetriebene Rolle 40 ist drehbeweglich in dem Hohlraum 39 an einer Position nahe an einem Endabschnitt 37a des Schwenkarms 37 angeordnet. Wie in 3 gezeigt, weist der Hohlraum 39 eine Breite W auf, die sich senkrecht zur Längsrichtung des Schwenkarms 37 erstreckt. Die Breite W ist größer als die Dicke W1 des Nockenscheibennockens 13 des Kipphebelnockens 5, die senkrecht zu dessen Längsrichtung verläuft. Durch diese Konstruktion des Hohlraums 39 kann der Nockenscheibennocken 13 in den Hohlraum 39 während der Schwenkbewegung des Kipphebelnockens 5 hineingelangen.
Wie in den 1 und 4 gezeigt, ist ein Endabschnitt 37a des Schwenkarms 37 mit einer Haltenut versehen, die sich zur Unterseite des Schwenkarms 37 hin öffnet. Ein Endabschnitt 37a wird durch das Schaftende 2a des Einlassventils 2 gehaltert, das lose in die Haltenut eingepasst ist. Der andere Endabschnitt 37b des Schwenkarms 37 weist eine Eingriffsausnehmung 37c auf, in welche der Schwenkzapfen 38 eingepasst ist. Die Eingriffsausnehmung 37c wird durch eine im Wesentlichen kugelförmige Wand des Schwenkarms 37 festgelegt. Der Schwenkarm 37 weist weiterhin eine einstückig ausgebildete untere Wand 37d auf, die mit der gekrümmten Wand verbunden ist, sowie gegenüberliegende Seitenwände, die mit der unteren Wand 37d und der gekrümmten Wand so zusammenarbeiten, dass der Hohlraum 39 ausgebildet wird.
Die angetriebene Rolle 40 ist drehbar auf dem Schwenkarm 37 gehaltert. Die angetriebene Rolle 40 weit eine äußeren Ring 40a auf, eine Halterungswelle 40d, die an den Seitenwänden des Schwenkarms 37 befestigt ist, und eine Nadelrolle 40c, die am Außenumfang der Halterungswelle 40d gehaltert ist. Ein Außenumfang des äußeren Rings 40a steht vom Hohlraum 30 des Schwenkarms 37 aus nach oben vor, und gelangt in Abwälzberührung mit der Nockenoberfläche 13b des Kipphebelnockens 5.
Wie in 4 dargestellt, sind die Kipphebelnocken 5, 5 zwischen angetriebenen Rollen 40, 40 auf den Schwenkarmen 37, 37 und Rollen 20, 21 auf gegabelten Endabschnitten 14d, 14d des Kipphebels 14 angeordnet. Jeder Kipphebelnocken 5, 5 ist so ausgebildet und angeordnet, dass dann, wenn die Anhebung des Einlassventils 2 auf einen vorbestimmten Anhebebetrag oder mehr gesteuert wird, jede der Rollen 20, 21 sich auf der Berührungsoberfläche 13a des Nockenscheibennockens 13 des Kipphebelnockens 5 abwälzt und dagegen andrückt, um auf diese Art und Weise eine nach unten gerichtete Schwenkbewegung des Kipphebelnockens 5 zu verursachen, und den Nockenanlauf 13c in dem Hohlraum 39 des Schwenkarms 37 anzuordnen. In diesem Zustand wird nämlich der Berührungspunkt S zwischen der Nockenoberfläche 13b und der angetriebenen Rolle 40 in dem Hohlraum 39 angeordnet. Bei dieser Ausführungsform wird, wenn die Anhebung des Einlassventils 2 so gesteuert wird, dass sie den Maximalwert Lmax erreicht, wie in 7 gezeigt, die nach unten gerichtete Schwenkbewegung des Kipphebelnockens 5 hervorgerufen, und wird der Berührungspunkt S zwischen der Nockenoberfläche 13b und der angetriebenen Rolle 40 in dem Hohlraum 39 angeordnet. Weiterhin ist, wenn der Nockenanlauf 13c in dem Hohlraum 39 angeordnet wird, ein kleiner Spalt C zwischen dem Ende an der Spitze des Nockenanlaufs 13c und einer oberseitigen Oberfläche der unteren Wand 37d des Schwenkarms 37 immer noch vorhanden, wie in den 3 und 4 gezeigt, um hierdurch eine gegenseitige Störung dieser Teile zu verhindern.
Der Schwenkzapfen 38 weist die Form einer so genannten hydraulischen Spieleinstellvorrichtung auf, wie dies in den 1 und 4 gezeigt ist. Der Schwenkzapfen 38 weist einen zylindrischen Körper 41 mit geschlossenem Ende auf, der fest an einem Montageloch 1a angebracht ist, das an einem vorbestimmten Ort im Zylinderkopf 1 vorgesehen ist, und einen Kolben 42, der in Axialrichtung gleitbeweglich in dem Zylinderkopf 41 angeordnet ist, und einen kugelförmigen Kopf 42a aufweist, der gegenüber einer Öffnung am distalen Ende des zylindrischen Körpers 41 vorsteht. Der Kopf 42a ist gleitbeweglich in die Eingriffsausnehmung 37c des Schwenkarms 37 eingepasst. Der Schwenkzapfen 38 weist weiterhin einen im Wesentlichen zylinderförmigen Sitz auf, der gleitbeweglich in den zylindrischen Körper 41 eingepasst ist, und eine Vorratskammer und ein Verbindungsloch aufweist. Die Vorratskammer steht in Verbindung mit einer Kammer auf höherem Druck in dem Körper 41 über das Verbindungsloch. Der Schwenkzapfen 38 weist weiterhin eine Rückschlagkugel auf, die in der Kammer mit dem höheren Druck angeordnet ist, und vorgespannt ist, um das Verbindungsloch durch die Vorspannkraft einer Feder zu schließen, die durch eine Haltevorrichtung gehaltert wird.
Das unter Druck stehende Schmieröl, das von dem Ölkanal 43 im Zylinderkopf 1 zugeführt wird, fließt entlang der Außenumfangsoberfläche des Körpers 41 des Schwenkzapfens 38 in die Vorratskammer durch das Ölloch 44, das sich durch den Körper 41 und den Kolben 42 erstreckt. Während des Schließzustands des Einlassventils 2 wird der Kolben 42 nach oben bewegt, und wird auch dann der Sitz nach oben bewegt, durch das unter Druck stehende Schmieröl, so dass die Rückschlagkugel dazu gezwungen wird, das Verbindungsloch zu öffnen, und einen Fluss in die Kammer mit höherem Druck zu ermöglichen. Daher wird ein Ventilzwischenraum zwischen dem Schaftende 2a des Einlassventils 2 und einem Endabschnitt 37a des Schwenkarms 37 auf dem Wert von Null gehalten.
Weiterhin sind, wie in 2 gezeigt, zwei zylindrische Abstandsstücke 45a, 45b auf die Außenumfangsoberfläche der Antriebswelle 3 zwischen dem Antriebsnocken 4 und dem Basisabschnitt 12, 12 der Kipphebelnocken 5, 5 aufgepasst. Die Abstandsstücke 45a, 45b sind dazu vorgesehen, eine Positionierung in Axialrichtung des Antriebsnockens 4 und der Kipphebelnocken 5, 5 auf der Antriebswelle 3 zu bewirken. Zwei zylindrische Abstandsstücke 46a, 46b sind auf die Außenumfangsoberfläche der Steuerwelle 15 an beiden Seiten des Basisabschnitts 14a des Kipphebels 14 aufgepasst. Die Abstandsstücke 46a, 46b sind dazu vorgesehen, eine Positionierung in Axialrichtung des Kipphebels 14 auf der Steuerwelle 15 zu bewirken.
Nachstehend wird der Betrieb der Betätigungseinrichtung für im Betrieb verstellbare Ventile gemäß der ersten Ausführungsform erläutert. Wenn die Brennkraftmaschine angelassen wird, wird kein Steuerstrom von der Steuerung 28 dem elektrischen Stellglied 27 des Stellgliedmechanismus 7 zugeführt, so dass das elektrische Stellglied 27 kein Drehmoment zum Antrieb der Kugelumlaufspindelwelle 33 erzeugt. In diesem Zustand wird die Kugelumlaufmutter 34 an einem maximalen Ort in gerader Richtung gehalten, und wird der Verbindungsarm 35 in die entsprechende Schwenkposition über die Verbindungsstütze 36 versetzt. Die Steuerwelle 15 wird in einer Drehlage gehalten, wie sie in den 4 und 5 gezeigt ist, bei welcher die Zentrumsachse P1 des exzentrischen Steuernockens 16 auf der rechten oberen Seite in Bezug auf die Zentrumsachse P der Steuerwelle 15 angeordnet ist. Bei dieser Drehlage wird die Steuerwelle 15 durch die Federkraft der Torsionsfeder 25 über den Kipphebelnocken 5 und den Kipphebel 14 beaufschlagt.
Im Einzelnen wird bei den Drehpositionen, die in den 4 und 5 dargestellt sind, ein verdickter Abschnitt des exzentrischen Steuernockens 16 an der rechten oberen Seite relativ zur Zentrumsachse P der Steuerwelle 15 angeordnet. Es wird nämlich die Zentrumsachse P1 des exzentrischen Steuernockens 16 nach rechts oben gegenüber der Zentrumsachse P der Steuerwelle 15 versetzt. Infolge der Versetzung der Zentrumsachse P1 des exzentrischen Steuernockens 16 gegenüber der Zentrumsachse P der Steuerwelle 15 wird der Kipphebel 14 in der Schwenkposition gehalten, die nach oben relativ zur Steuerwelle 15 versetzt ist, wobei Berührungspunkte zwischen Rollen 20, 21 und Berührungsoberflächen 13a, 13a der Nockenscheibennocken 13 der Kipphebel 5, 5 oberhalb der Antriebswelle 3 gehalten werden. Andererseits werden die Kipphebelnocken 5, 5 durch die Federkraft fb der Torsionsfeder 25 in Gegenuhrzeigerrichtung beaufschlagt, so dass die Nockenanläufe 13c, 13c nach oben bewegt werden.
In diesem Zustand wird, wenn der Antriebsnocken 4 gedreht wird, um einen Endabschnitt 14c des Kipphebels 14 über die Rolle 18 anzuheben, die Anhebebewegung des einen Endabschnitts 14c auf die Kipphebelnocken 5, 5 über die Rollen 20, 21 an den anderen, gegabelten Endabschnitten 14d, 14d des Kipphebels 14 übertragen. Die Kipphebelnocken 5, 5 werden zu einer Schwenkbewegung veranlasst, von der in 4 gezeigten Schwenklage zu der in 5 gezeigten Schwenklage. Während der Schwenkbewegung der Kipphebelnocken 5, 5 werden die Berührungspunkte zwischen den Kipphebelnocken 5, 5 und den angetriebenen Rollen 40, 40 auf den Schwenkarmen 37, 37 auf den Basiskreisoberflächen der Nockenoberflächen 13b der Kipphebelnocken 5, 5 gehalten. Daher wird keine Schwenkbewegung der Schwenkarme 37, 37 verursacht, so dass die Anhebung der Einlassventile 2, 2 gleich Null wird.
Daher wird nach dem Anlassen der Brennkraftmaschine jede der angetriebenen Rollen 40, 40 auf den Schwenkarmen 37, 37 auf einem bestimmten Bereich der Basiskreisoberfläche der Nockenoberfläche 13b des Kipphebelnockens 5 hin und her abgewälzt. In diesem Zustand werden die Einlassventile 2, 2 in der geschlossenen Position gehalten, bei welcher die Anhebung des Ventils gleich Null ist, wie durch die Eigenschaftskurve L0 in 8 angedeutet. Dies führt dazu, dass die Reibung der Brennkraftmaschine wesentlich verringert wird, um hierdurch ein gutes Anlassverhalten der Brennkraftmaschine zu erzielen.
Wenn sich der Betrieb der Brennkraftmaschine auf den Bereich niedriger Drehzahlen verschiebt, gibt die Steuerung 38 einen Steuerstrom aus, damit sich das elektrische Stellglied 37 um ein vorbestimmtes Ausmaß dreht. Die Kugelumlaufwelle 33 wird durch das Ausgangsdrehmoment von dem elektrischen Stellglied 27 gedreht, was dazu führt, dass sich die Kugelmutter 34 geradlinig in eine solche Richtung bewegt, dass sie sich von der Maximalposition in gerader Richtung zurückzieht. Dies führt dazu, dass die Steuerwelle 15 mit dem exzentrischen Steuernocken 16 im Uhrzeigersinn gedreht wird, wie in 4 und 5 gezeigt, so dass die Zentrumsachse P1 des exzentrischen Steuernockens 16 von den in den 4 und 5 gezeigten Positionen nach unten bewegt wird, um ein vorbestimmtes, geringes Ausmaß, und der Kipphebel 14 insgesamt um eine geringe Entfernung zur Antriebswelle 3 verstellt wird. Dies führt dazu, dass die Rollen 20, 21, die an den gegabelten Endabschnitten 14d, 14d vorgesehen sind, die Nockenanläufe 13c, 13c der Kipphebelnocken 5, 5 dazu zwingen, dass sie sich nach unten bewegen, so dass jeder Kipphebelnocken 5, 5 insgesamt weiter in Uhrzeigerrichtung um ein vorbestimmtes, geringes Ausmaß verschwenkt wird.
In diesem Zustand wird, wenn der Antriebsnocken 4 so gedreht wird, dass der eine Endabschnitt 14c des Kipphebels 14 über die Rolle 18 angehoben wird, die Anhebebewegung des einen Endabschnitts 14c auf die Kipphebelnocken 5, 5 über die Rollen 20, 21 übertragen, um hierdurch die Kipphebelnocken 5, 5 dazu zu veranlassen, eine Schwenkbewegung in Uhrzeigerrichtung durchzuführen. Während der Schwenkbewegung der Kipphebelnocken 5, 5 werden die Berührungspunkte zwischen den Kipphebelnocken 5, 5 und den angetriebenen Rollen 40, 40 auf den Schwenkarmen 37, 37 von den Basiskreisoberflächen zu den Oberflächen mit geringer Anhebung über die Rampenoberflächen der Nockenoberflächen 13b, 13b der Kipphebelnocken 5, 5 verstellt. Daher wird die Anhebung der Einlassventile 2, 2 vergrößert.
Daher erfährt im Bereich niedriger Drehzahlen der Brennkraftmaschine jede der angetriebenen Rollen 40, 40 auf den Schwenkarmen 37, 37 eine Abwälzbewegung in Hin- und Herrichtung über den Bereich der Nockenoberfläche 13b des Kipphebelnockens 5, der sich zwischen der Basiskreisoberfläche und der Oberfläche für geringe Anhebung über die Rampenoberfläche erstreckt. In diesem Zustand wird das Anheben der Einlassventile 2, 2 relativ gering, wie durch die Eigenschaftskurve L1 in 8 dargestellt, was zu einer geringfügigen Verzögerung des Öffnungszeitpunkts der Einlassventile 2, 2 führt, und zu einer geringfügigen Verringerung einer Ventilüberlappung, bei welcher sich die Öffnungsdauern der Einlassventile 2, 2 und von Auslassventilen überlappen. Darüber hinaus wird die Einlassgasbewegung erhöht. Dies dient zur Verringerung des Brennstoffverbrauchs, und zur Erzielung eines stabilen Brennkraftmaschinenbetriebs.
Wenn sich der Betrieb der Brennkraftmaschine von dem Bereich niedriger Drehzahlen zum Bereich hoher Drehzahlen verschiebt, wird das elektrische Stellglied 27 weiter in Reaktion auf ein Steuerbefehlssignal von der Steuerung 28 gedreht, was dazu führt, dass sich die Kugelmutter 34 weiter geradlinig in derselben Richtung bewegt. Die Steuerwelle 15 mit dem exzentrischen Steuernocken 16 wird dazu veranlasst, weiter in Uhrzeigerrichtung gedreht zu werden, so dass die Zentrumsachse P1 des exzentrischen Steuernockens 16 weiter nach unten bewegt wird, zu den Positionen, die in den 6 und 7 dargestellt sind. Dies führt dazu, dass der Kipphebel 14 näher an die Antriebswelle 3 nach unten verstellt wird, so dass die Rollen 20, 21 an den gegabelten Endabschnitten 14d, 14d die Nockenanläufe 13c, 13c der Kipphebelnocken 5, 5 dazu zwingen, sich weiter nach unten zu bewegen. Jeder der Kipphebelnocken 5, 5 insgesamt wird in Uhrzeigerrichtung zu einer Schwenkbewegung veranlasst, um ein vorbestimmtes, größtes Ausmaß.
In diesem Zustand wird, wenn der Antriebsnocken 4 so gedreht wird, dass er den einen Endabschnitt 14c des Kipphebels 14 über die Rolle 18 anhebt, die Anhebebewegung des einen Endabschnitts 14c an die Kipphebelnocken 5, 5 über die Rollen 20, 21 übertragen, um hierdurch zu veranlassen, dass die Kipphebelnocken 5, 5 eine weitere Schwenkbewegung in Uhrzeigerrichtung durchführen, und in die maximale Schwenkposition versetzt werden, wie dies in 7 gezeigt ist. Während der Schwenkbewegung der Kipphebelnocken 5, 5 werden die Berührungspunkte zwischen den Kipphebelnocken 5, 5 und den angetriebenen Rollen 40, 40 auf den Schwenkarmen 37, 37 von den Basiskreisoberflächen zu den Maximalanhebungsoberflächen verstellt, über die Rampenoberflächen und die Oberflächen für geringfügige Anhebung der Nockenoberflächen 13b, 13b der Kipphebelnocken 5, 5. Daher wird die Anhebung der Einlassventile 2, 2 geändert auf die maximale Höhe.
Daher erfolgt in dem Bereich hoher Drehzahlen der Brennkraftmaschine bei jeder der angetriebenen Rollen 40, 40 auf den Schwenkarmen 37, 37 ein Abwälzen hin und her über den Bereich der Nockenoberfläche 13b des Kipphebelnockens 5, der sich zwischen der Basiskreisoberfläche und der Maximalanhebungsoberfläche erstreckt, über die Rampenoberfläche und die Oberfläche für geringfügiges Anheben. In diesem Zustand wird die Anhebung der Einlassventile 2, 2 maximal, wie durch die Eigenschaftskurve L2 in 8 dargestellt. Dies führt zu einem Vorstellen des Öffnungszeitpunkts der Einlassventile 2, 2 und einer Verzögerung des Schließens der Einlassventile 2, 2, wodurch der Beschickungswirkungsgrad der Einlassluft verbessert wird, und eine ausreichende Brennkraftmaschinenausgangsleistung sichergestellt wird.
Nach der Maximalventilanhebungssteuerung, wie sie voranstehend geschildert wurde, werden, wie in 7 gezeigt, die Kipphebelnocken 5, 5 verschwenkt, so dass die Nockenoberflächen 13b, 13b die einen Endabschnitte 37a, 37a der Schwenkarme 37, 37 herunterdrücken, um hierdurch die Einlassventile 2, 2 zu öffnen. In diesem Zustand wird jeder der Berührungspunkte S zwischen den Nockenoberflächen 13b, 13b der Kipphebelnocken 5, 5 und den angetriebenen Rollen 40, 40 in dem Hohlraum 39 des Schwenkarms 37 angeordnet. Dies führt dazu, dass das Auftreten einer gegenseitigen Störung zwischen den Schwenkarmen 37, 37 und den Nockenanläufen 13c, 13c der Kipphebelnocken 5, 5 verhindert werden kann, und der Schwenkwinkel der Kipphebelnocken 5, 5 vergrößert werden kann. Dies dient dazu, eine starke Ventilanhebung in Bezug auf den Absolutwert sicherzustellen.
Weiterhin werden nach der Maximalventilanhebungssteuerung gemäß 7 Berührungsabschnitte T, T der Berührungsoberflächen 13a, 13a der Kipphebelnocken 5, 5, die in Berührung mit der jeweiligen Rolle 20 bzw. 21 auf den Kipphebeln 14, 14 stehen, in den Hohlräumen 39, 39 der Schwenkarme 37, 37 angeordnet. Hierdurch wird ein noch weiter vergrößerter Schwenkwinkel der Kipphebelnocken 5, 5 erzielt.
Auf diese Weise kann der vergrößerte Schwenkwinkel der Kipphebelnocken 5, 5 sichergestellt werden, durch Einführen der Seite der Nockenanläufe 13c, 13c in die Hohlräume 39, 39 der Schwenkarme 37, 37, ohne die Abmessungen der Kipphebelnocken 5, 5, zu vergrößern. Daher kann bei der Betätigungseinrichtung für im Betrieb verstellbare Ventile gemäß der vorliegenden Ausführungsform verhindert werden, dass sie baulich vergrößert wird, und kann daher eine Verkleinerung erzielt werden.
Weiterhin wird beim Anhebe- und Öffnungsvorgang der Einlassventile 2, 2 das Eingangsdrehmoment von Antriebsnocken 4 auf die Kipphebelnocken 5, 5 über die Rollen 20, 21 auf den Kipphebel 4 übertragen. Zu diesem Zeitpunkt wirken, wie in 7 gezeigt, die Antriebskraft F1, die auf die Kipphebelnocken 5, 5 über die Rollen 20, 21 übertragen wird, und die Reaktionskraft F2 der Ventilfedern 10, 10 der Einlassventile 2, 2 auf die Kipphebelnocken 5, 5 ein, im Wesentlichen in diametral entgegengesetzten Richtungen. Dies führt zu einem Ausgleich der Antriebskraft F1 und der Reaktionskraft F2, wodurch verhindert wird, dass eine übermäßige Belastung auf die Basisabschnitte 12, 12 der Kipphebelnocken 5, 5 einwirkt. Dies dient zur Verringerung der Dicke des Basisabschnitts 12 der Kipphebelnocken 5, 5, die sich in Axialrichtung der zentralen Bohrung 12a des Basisabschnitts 12 erstreckt, und zur Verringerung der auf den Basisabschnitt 12 einwirkenden Belastung. Daher kann die Betätigungsvorrichtung für im Betrieb verstellbare Ventile gemäß der vorliegenden Ausführungsform vollständig verkleinert werden.
Da der Kipphebel 14 eine sich symmetrisch verzweigende Form aufweist, in Bezug auf die Zentrumslinie senkrecht zur Axialrichtung der Steuerwelle 15, wirkt daher die Reaktionskraft F2 der Ventilfedern 10, 10 wie in 7 gezeigt im Wesentlichen gleich auf die gegabelten Endabschnitte 14d, 14d über die Rollen 20, 21 ein. Der Kipphebel 14 kann daher daran gehindert werden, in jene Richtung verkippt zu werden, die durch den Pfeil D in 1 angedeutet ist. Dies führt zur Unterdrückung des Auftretens eines Ungleichgewichts bezüglich der Verteilung der Andruckkraft des Kipphebels 14 auf die Kipphebelnocken 5, 5, wodurch das Auftreten eines unterschiedlichen Ausmaßes der Anhebung zwischen den Ventilen 2, 2 verhindert wird.
Weiterhin liegt nach der Maximalventilanhebungssteuerung, wie sie in 7 gezeigt ist, das Ende der Spitze des Nockenanlaufs 13c jedes der Kipphebelnocken 5, 5 der oberseitigen Oberfläche der unteren Wand 37d jedes Schwenkarms 37, 37 gegenüber, mit einem kleinen Spalt C dazwischen. Dies dient dazu, ein noch weiter erhöhtes Ausmaß der Anhebung der Einlassventile 2, 2 zur Verfügung zu stellen. Weiterhin kann durch die Bereitstellung der unteren Wand 37d des Schwenkarms 37 die Steifigkeit des Schwenkarms 37 vergrößert werden.
Weiterhin sind, wie voranstehend geschildert, der Antriebsnocken 4 und die Kipphebelnocken 5, 5 auf einer gemeinsamen Welle angeordnet, nämlich der Antriebswelle 3. Dies dient zur weiteren Verkleinerung der Betätigungseinrichtung für im Betrieb verstellbare Ventile gemäß dieser Ausführungsform.
Weiterhin kann durch die Bereitstellung der Rollen 18, 20 und 21 an einem Endabschnitt 14c und der gegabelten Endabschnitte 14d, 14d des Kipphebels 14 der Reibungswiderstand, der zwischen dem Antriebsnocken 4 und einem Endabschnitt 14c des Kipphebels 14 und zwischen den gegabelten Endabschnitten 14d, 14d der Kipphebel 14 und jedem der Kipphebelnocken 5, 5 hervorgerufen wird, beträchtlich verringert werden.
Insbesondere kann durch die Bereitstellung der Rollen 20, 21 auf den gegabelten Endabschnitten 14d, 14d des Kipphebels 14 die Schwenkbewegung der Kipphebelnocken 5, 5 stabilisiert werden, wenn die Anhebung der Einlassventile 2, 2 in die Nähe eines Spitzenwertes der Anhebung gelangt, nach der Maximalventilanhebungssteuerung. Vor und nach dem Spitzenwert für die Anhebung der Einlassventile 2, 2 wird die Richtung der Verschiebung der Berührungspunkte zwischen den Rollen 20, 21 und den Berührungsoberflächen 13a, 13a der Kipphebelnocken 5, 5 umgekehrt, um hierdurch eine Umkehr der Richtung der dazwischen erzeugten Reibungskraft hervorzurufen. Daher tritt die Tendenz auf, dass die Schwenkbewegung der Kipphebelnocken 5, 5 instabil wird. Bei der vorliegenden Ausführungsform, welche die Rollen 20, 21 verwendet, kann der Reibungswiderstand an sich verringert werden, wodurch eine Änderung der Reibungskraft unterdrückt wird, die infolge der Umkehr der Richtung der Verschiebung der Berührungspunkte vor und nach dem Spitzenwert der Anhebung der Einlassventile 2, 2 auftritt. Dies führt dazu, dass die Schwenkbewegung der Kipphebelnocken 5, 5 stabilisiert werden kann.
Da der Reibungswiderstand, der zwischen dem Kipphebel 14 und den Berührungsoberflächen 13a, 13a der Kipphebelnocken 5, 5 über die Rollen 20, 21 hervorgerufen wird, wesentlich verringert werden kann, kann der Absolutwert der Änderung der Reibungskraft verringert werden. Dies dient dazu, um zu verhindern, dass bei dem Kipphebel 14 eine Torsionsspannung auftritt, die bei Auftreten der Änderung der Reibungskraft hervorgerufen wird, wodurch das Auftreten eines unterschiedlichen Ausmaßes der Anhebung zwischen zwei Einlassventilen 2, 2 verhindert wird.
Weiterhin schmiert bei der ersten Ausführungsform das Schmieröl, das von dem Ölkanal 15b über den Öleinlasskanal 15a in der Steuerwelle 15 fließt, ausreichend die Außenumfangsoberfläche des exzentrischen Steuernockens 16 und die Innenumfangsoberfläche der Halterungsdurchgangsbohrung 14b des Kipphebels 14. Das Schmieröl fließt dann auf die äußere Oberfläche des Kipphebels 14, und wird der jeweiligen Rolle 18, 20 und 21 über den jeweiligen Endabschnitt 14c, 14d, 14d des Kipphebels 14 zugeführt.
Andererseits schmiert das Schmieröl, das von dem Ölloch 11a über den Ölkanal 11 in der Antriebswelle 3 fließt, die Außenumfangsoberfläche der Antriebswelle 3 und den Außenumfang der Zentrumsbohrung 12a des Basisabschnitts 12 jedes der Kipphebelnocken 5, 5. Das Schmieröl fließt dann auf die Außenoberfläche des Basisabschnitts 12 jedes der Kipphebelnocken 5, 5 und wird jeder der angetriebenen Rollen 40, 40 zugeführt. Das Schmieröl schmiert die äußere Oberfläche jeder der angetriebenen Rollen 40, 40 und die Nockenoberfläche 13b jedes der Kipphebelnocken 5, 5.
Daher kann die Schmierung der Rollen 18, 20, 21 und 40 verbessert werden, und kann der Reibungswiderstand weiter verringert werden, der zwischen den Rollen 18, 20, 21 und 40 und den Berührungsoberflächen 13a, 13a und den Nockenoberflächen 13b, 13b der Kipphebelnocken 5, 5 hervorgerufen wird.
Weiterhin können bei der vorliegenden Ausführungsform zwei Rollen 20 und 21 als der Bewegungsübertragungsabschnitt durch einen einzelnen Antriebsnocken 4 betätigt werden. Verglichen mit einer Betätigungseinrichtung für im Betrieb verstellbare Ventile, welche zwei Antriebsnocken einsetzt, können Herstellungskosten für die Betätigungseinrichtung für im Betrieb verstellbare Ventile gemäß der vorliegenden Ausführungsform eingespart werden, und kann die Verkleinerung gefördert werden.
Durch die Anordnung des Antriebsnockens 4 an dem Ort oberhalb, im Abstand nach oben von der Achse des Brennkraftmaschinenventils, also der Einlassventile 2, 2, kann darüber hinaus die Betätigungseinrichtung für im Betrieb verstellbare Ventile gemäß der vorliegenden Ausführungsform weiter verkleinert werden.
Weiterhin kann eine Nockenwellenbohrung eines Zylinderkopfs, die zur Konstruktion einer herkömmlichen Betätigungseinrichtung für direkt angetriebene Ventile verwendet wird, als jene der Antriebswelle 3 verwendet werden, also einer Nockenwelle, der Betätigungseinrichtung für im Betrieb verstellbare Ventile gemäß der vorliegenden Ausführungsform. Dies dient zum Erleichtern des Anbringens der Betätigungseinrichtung für im Betrieb verstellbare Ventile bei der vorliegenden Ausführungsform an einem herkömmlichen Zylinderkopf. Weiterhin kann die Anordnung von Riemenscheiben und einer Kette eines Synchronriemens, die zum Antrieb einer Nockenwelle bei einer herkömmlichen Brennkraftmaschine verwendet werden, die mit einer Betätigungseinrichtung für direkt angetriebene Ventile versehen ist, bei jener Brennkraftmaschine eingesetzt werden, welche die Betätigungseinrichtung für im Betrieb verstellbare Ventile gemäß der vorliegenden Ausführungsform aufweist.
Weiterhin wird, wenn die Anhebung der Einlassventile 2, 2 ein vorbestimmtes Ausmaß oder größer annimmt, also die maximale Ventilanhebung, nicht nur die Nockenoberfläche 13b jedes der Kipphebelnocken 5, 5, sondern auch deren Berührungsoberfläche 13a gegenüberliegend der Nockenoberfläche 13b in dem Hohlraum 39 jedes der Schwenkarm 37, 37 angeordnet. Dies führt dazu, dass eine gegenseitige Störung zwischen dem Kipphebelnocken 5 und dem Schwenkarm 37 verhindert wird, und die Ventilanhebung weiter vergrößert wird.
Weiterhin ist, wie voranstehend geschildert, wenn die Anhebung der Einlassventile 2, 2 das vorbestimmte Ausmaß oder größer beträgt, also gleich der maximalen Ventilanhebung ist, und die Schwenklage der Kipphebelnocken 5, 5 die maximale Schwenkposition ist, das Ende der Spitze des Nockenanlaufs 13c jedes der Kipphebelnocken 5, 5 gegenüberliegend der unteren Wand 37d jedes der Schwenkarme 37, 37 angeordnet, mit einem kleinen Spalt C dazwischen. Dies dient zur weiteren Vergrößerung der Ventilanhebung. Weiterhin kann durch die Bestandteile der unteren Wand 37d die Steifigkeit des Schwenkarms 37 verbessert werden.
Die Betätigungseinrichtung für im Betrieb verstellbare Ventile gemäß der vorliegenden Erfindung ist nicht auf die erste Ausführungsform beschränkt, und kann auch bei Auslassventilen oder sowohl bei Einlassventilen als auch bei Auslassventilen eingesetzt werden.
In den 9 bis 16 ist eine zweite Ausführungsform der Betätigungseinrichtung für im Betrieb verstellbare Ventile gezeigt, die sich von der ersten Ausführungsform in Bezug auf die Konstruktion und die Anordnung der Antriebswelle, des Kipphebelnockens, und des Anhebungsänderungsmechanismus unterscheidet. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen gleiche Teile, so dass auf eine erneute, detaillierte Beschreibung insoweit verzichtet wird.
Die Antriebswelle 3 ist weiter oben als die Achse Q der Einlassventile 2, 2 angeordnet, wie anhand der ersten Ausführungsform beschrieben, jedoch ist bei der vorliegenden Ausführungsform, wie in 11 gezeigt, die Drehachse der Antriebswelle 3 näher an einem zentralen Abschnitt des Zylinderkopfes 1 angeordnet, im Vergleich zur Achse Q der Einlassventile 2, 2.
Zwei Kipphebelnocken 105, 105 sind schwenkbar auf der Antriebswelle 3 an beiden Seiten in Axialrichtung des Antriebsnockens 4 angeordnet. Jeder der Kipphebelnocken 105, 105 unterscheidet sich vom Kipphebelnocken 5 gemäß der ersten Ausführungsform in Bezug auf die Ausbildung des Nockenscheibennockens 113. Wie in 11 gezeigt, weist der Kipphebelnocken 105 einen im Wesentlichen rechteckförmigen Nockenscheibennocken 113 auf, der im Wesentlichen in Radialrichtung gegenüber dem Basisabschnitt 12 vorsteht. Der Kipphebelnocken 105 weist eine ebene Berührungsoberfläche 113A auf, die sich an der Oberseite des Nockenscheibennockens 113 erstreckt, und mit einem im Wesentlichen halbkugelförmigen ausgenommenen Abschnitt 113a versehen ist, sowie eine Nockenoberfläche 113b, die sich von der Seite des Basisabschnitts 12 zur Seite des Nockenanlaufs 113c entlang der Unterseite des Nockenscheibennockens 113 erstreckt. Die Berührungsoberfläche 113A und die Nockenoberfläche 113b sind entgegengesetzt zueinander in Bezug auf die Richtung der Schwenkbewegung des Kipphebelnockens 105 angeordnet. Die Nockenoberfläche 113b ist als im Wesentlichen bogenförmig gekrümmte Oberfläche ausgebildet, und weist einen Teil einer Basiskreisoberfläche des Basisabschnitts 12 auf, eine Rampenoberfläche, die sich stetig von dem Teil einer Basiskreisoberfläche des Basisabschnitts 12 zum Endabschnitt an der Spitze des Nockenanlaufs 113c erstreckt, eine Maximalanhebungsoberfläche in der Nähe des Nockenanlaufs 113c, und eine Oberfläche für geringe Anhebung, die sich zwischen der Rampenoberfläche und der Maximalanhebungsoberfläche erstreckt.
Der Anhebungsänderungsmechanismus 106 weist einen Kipphebelabschnitt auf, der den Kipphebel 114 umfasst, der mechanisch den Antriebsnocken 4 mit dem Kipphebelnocken 105 verbindet, um die Drehbewegung des Antriebsnockens 4 in die Schwenkbewegung des Kipphebels 114 umzuwandeln, einen Bewegungsübertragungsabschnitt zur Übertragung der Schwenkbewegung des Kipphebels 114 auf den Kipphebelnocken 105, und einen Steuerabschnitt 107 zur Änderung der Schwenklage des Kipphebels 114. Der Kipphebel 114 ist im Wesentlichen symmetrisch verzweigt ausgebildet, in Bezug auf seine Zentrumslinie, die sich senkrecht zu einer Schwenkachse in Aufsicht erstreckt. Bei der zweiten Ausführungsform ist der Kipphebel 114 in Aufsicht im Wesentlichen Y-förmig, und im Wesentlichen L-förmig, wenn er in Richtung von vorn nach hinten der Brennkraftmaschine betrachtet wird. Der Kipphebel 114 unterscheidet sich vom Kipphebel 14 gemäß der ersten Ausführungsform in der Hinsicht, dass im Wesentlichen halbkugelförmig ausgenommene Abschnitte 14e, 14e in gegabelten Endabschnitten 14d, 14d vorgesehen sind, die sich vom Basisabschnitt 14a zur Berührungsoberfläche 113A des Nockenscheibennockens 113 des Kipphebels 105 erstrecken. Ein Endabschnitt 14c weist an seinem distalen Endabschnitt eine schlitzförmige Nut auf, wie dies in 9 gezeigt ist.
Der Bewegungsübertragungsabschnitt weist Stößelstangen 120, 121 auf, welche das Eingangsdrehmoment von dem Antriebsnocken 4 auf die Kipphebelnocken 105, 105 übertragen, und die Kipphebelnocken 105, 105 synchron miteinander betätigen. Jede der Stößelstangen 120, 121 erstreckt sich geradlinig, und ist im Querschnitt kreisförmig. Die Stößelstange 120 weist im Wesentlichen kugelförmige Schwenkendabschnitte 120a, 120b an ihren entgegengesetzten Enden auf. Die Schwenkendabschnitte 120a, 120b sind einstückig mit der Stößelstange 120 ausgebildet. Entsprechend weist die Stößelstange 121 im Wesentlichen kugelförmige Schwenkendabschnitte 121a, 121b an ihren entgegengesetzten Enden auf. Die Schwenkendabschnitte 121a, 121b sind einstückig mit der Stößelstange 121 ausgebildet. Die Schwenkendabschnitte 120a, 120b der Stößelstange 120 stehen im Gleiteingriff mit dem ausgenommenen Abschnitt 113a des Kipphebels 105 und dem ausgenommenen Abschnitt 14e eines der beiden gegabelten Endabschnitte 14d, 14d des Kipphebels 114. Die Schwenkendabschnitte 121a, 121b der Stößelstange 121 stehen im Gleiteingriff mit dem ausgenommenen Abschnitt 113a des Kipphebelnockens 105 und dem ausgenommenen Abschnitt 14e des anderen der beiden gegabelten Endabschnitte 14d, 14d des Kipphebels 114. Bei der vorliegenden Ausführungsform weisen die Stößelstangen 120, 121 die gleiche Länge auf, können jedoch auch so ausgebildet sein, dass sich ihre Längen voneinander unterscheiden.
Die Kipphebelnocken 105, 105 werden im Wesentlichen in Axialrichtung der Stößelstangen 120 und 121 durch Torsionsfedern 123, 123 über Haltestifte 122, 122 vorgespannt. Jede der Torsionsfedern 123, 123 weist einen mittleren Abschnitt 123a und zwei Endabschnitte auf, die in Bezug auf den mittleren Abschnitt 123a schräg verlaufen, und zum Kipphebelnocken 105 hin vorspringen. Der mittlere Abschnitt 123a ist an der Wand 1b des Zylinderkopfes 1 mit Hilfe eines Bolzens befestigt. Die beiden Endabschnitte sind jeweils an einem der Nockenscheibennocken 113, 113 der Kipphebelnocken 105, 105 angebracht. Die beiden Endabschnitte der Torsionsfeder 123 stehen elastisch in Berührung mit dem Haltestift 122, der von dem Nockenscheibennocken 113 jedes der Kipphebelnocken 105, 105 vorspringt. Im einzelnen ist der Haltestift 122 im Presssitz in einen Abschnitt des Nockenscheibennockens 113 eingepasst und dort befestigt, der sich in der Nähe des Nockenanlaufs 113c befindet, in Richtung der Dicke des Nockenscheibennockens 113, nämlich in Axialrichtung des Kipphebelnockens 105. Der Haltestift 122 weist entgegengesetzte Endabschnitte auf, die von entgegengesetzten Oberflächen des Nockenscheibennockens 113 vorspringen, die entgegengesetzt zueinander in Axialrichtung des Kipphebelnockens 105 verlaufen, um eine vorbestimmte Länge. Wie in 11 gezeigt, steht ein unterer Umfang jedes der entgegengesetzten Endabschnitte des Haltestiftes 122 in Berührung mit jedem der beiden Endabschnitte der Torsionsfeder 123, und wird hierdurch vorgespannt.
Der Steuerabschnitt 107 weist die Steuerwelle 15 und den exzentrischen Steuernocken 16 auf, der einstückig mit der Steuerwelle 15 ausgebildet ist, wie dies bei der ersten Ausführungsform beschrieben wurde. Der Steuerabschnitt 107 weist daher die gleiche Konstruktion wie bei der ersten Ausführungsform auf, und wird durch den Betätigungsmechanismus 7 betätigt, der bei der ersten Ausführungsform erläutert wurde.
Wie in 11 gezeigt, sind Kipphebelnocken 105, 105 zwischen angetriebenen Rollen 40, 40 auf Schwenkarmen 37, 37 und Stößelstangen 120, 121 auf gegabelten Endabschnitten 14d, 14d des Kipphebels 114 vorgesehen. Kipphebelnocken 105, 105 sind so angeordnet, dass bei Betätigung die Federkraft fb jeder Torsionsfeder 123, 123 und die Andruckkraft fp, die auf jeden Kipphebelnocken 105, 105 über die Stößelstangen 120, 121 einwirken, im Wesentlichen in entgegengesetzten Richtungen einwirken, um hierdurch die Belastung auszugleichen, die durch die Federkraft fb und die Andruckkraft fp ausgeübt wird.
Weiterhin sind, wie in 10 gezeigt, zwei zylindrische Abstandsstücke 145, 145 auf die Außenumfangsoberfläche der Steuerwelle 15 an beiden Seiten des Basisabschnitts 14a des Kipphebels 114 aufgepasst. Die Abstandsstücke 46a, 46b dienen zum Positionieren in Axialrichtung des Kipphebels 14 auf der Steuerwelle 15.
Der Betriebsablauf der Betätigungseinrichtung für im Betrieb verstellbare Ventile gemäß der zweiten Ausführungsform wird nachstehend erläutert. Wenn die Brennkraftmaschine im Bereich niedriger Drehzahlen betrieben wird, gibt die Steuerung 28 einen Steuerstrom aus, damit das elektrische Stellglied 27 zum Drehen in einer vorbestimmten Richtung veranlasst wird. Die Kugelumlaufspindelwelle 33 wird durch das Ausgangsdrehmoment des elektrischen Stellglieds 27 gedreht, so dass sich die Kugelumlaufmutter 34 geradlinig zu einer vorbestimmten Position in gerader Richtung auf der Kugelumlaufspindelwelle 33 bewegt. In diesem Zustand wird die Steuerwelle 15 in den Drehlagen gehalten, wie sie in den 11 und 12 gezeigt sind, durch die Verbindungsstütze 36 und den Verbindungsarm 35. Bei diesen Drehlagen befindet sich die Zentrumsachse P1 des exzentrischen Steuernockens 16 auf der rechten oberen Seite in Bezug auf die Zentrumsachse P der Steuerwelle 15. Daher wird der Kipphebel 114 in eine obere Schwenkposition in Bezug auf die Steuerwelle 15 versetzt. Andererseits werden die Kipphebelnocken 105, 105 durch die Federkräfte der Torsionsfedern 123, 123 so vorgespannt, dass die Nockenanläufe 113c, 113c auf Schwenkabschnitte 120a, 121a der Stößelstangen 120, 121 gedrückt werden, also in Gegenuhrzeigerrichtung.
In diesem Zustand wird, wie in 11 gezeigt, wenn der Antriebsnocken 4 sich in jener Drehlage befindet, in welcher der Basiskreisabschnitt in Berührung mit der Rolle 18 steht, der eine Endabschnitt 14c des Kipphebels nicht mit Druck beaufschlagt, so dass sich die Einlassventile 2, 2 in der geschlossenen Position befinden. Wenn der Antriebsnocken 4 dann so gedreht wird, dass er sich in der in 12 gezeigten Drehlage befindet, steht der Nockenanlauf des Antriebsnockens 4 in Berührung mit der Rolle 18, und drückt den einen Endabschnitt 14c des Kipphebels 114 durch die Rolle 18 nach oben. Die Anhebebewegung des einen Endabschnitts 14c wird auf die Kipphebelnocken 105, 105 durch die Stößelstangen 120, 121 auf den gegabelten Endabschnitten 14d, 14d übertragen, um hierdurch die Kipphebelnocken 105, 105 dazu zu veranlassen, eine Schwenkbewegung in Uhrzeigerrichtung durchzuführen. Während der Schwenkbewegung der Kipphebelnocken 105, 105 werden die Berührungspunkte zwischen den Kipphebelnocken 105, 105 und den angetriebenen Rollen 40, 40 auf den Schwenkarmen 37, 37 von den Basiskreisoberflächen auf die Oberflächen für geringfügige Anhebung verschoben, über die Rampenoberflächen der Nockenoberflächen 113b, 113b der Kipphebelnocken 105, 105. Daher wird die Anhebung der Einlassventile 2, 2 vergrößert.
Daher erfolgt im Bereich niedriger Drehzahlen der Brennkraftmaschine bei jeder der angetriebenen Rollen 40, 40 auf den Schwenkarmen 37, 37 eine Hin- und Her-Abwälzbewegung über dem Bereich der Nockenoberfläche 113b des Kipphebelnockens 105, der sich zwischen der Basiskreisoberfläche und der Oberfläche für geringfügige Anhebung über die Rampenoberfläche erstreckt. In diesem Zustand wird die Anhebung der Einlassventile 2, 2 relativ gering, wie dies durch die Eigenschaftskurve L1 in 15 gezeigt ist. Dies führt zu einer Verzögerung des Öffnungszeitpunkts der Einlassventile 2, 2 und zu einer Verringerung der Ventilüberschneidung, bei welcher sich die Öffnungsdauern der Einlassventile 2, 2 und der Auslassventile überlappen. Darüber hinaus wird die Bewegung des Einlassgases verstärkt. Dies dient zur Verringerung des Kraftstoffverbrauches und dazu, einen stabilen Brennkraftmaschinenbetrieb zu erreichen.
Wenn sich der Brennkraftmaschinenbetrieb von dem Bereich niedriger Drehzahlen zum Bereich hoher Drehzahlen verschiebt, gibt die Steuerung 28 einen entgegengesetzten Steuerstrom aus, damit sich das elektrische Stellglied 27 in entgegengesetzter Richtung dreht, so dass die Kugelumlaufmutter 34 dazu veranlasst wird, eine Linearbewegung in entgegengesetzter Richtung durchzuführen. Die Steuerwelle 15 mit dem exzentrischen Steuernocken 16 wird in Uhrzeigerrichtung gedreht, so dass die Zentrumsachse P1 des exzentrischen Steuernockens 16 weiter nach unten in jene Position bewegt wird, die in den 13 und 14 gezeigt ist. Hierdurch wird veranlasst, dass der Kipphebel 114 eine Schwenkbewegung näher zur Antriebswelle 3 durchführt, so dass die Stößelstangen 120, 121 an den gegabelten Endabschnitten 14d, 14d die Berührungsoberflächen 113A, 113A der Nockenscheibennocken 113, 113 der Kipphebelnocken 105, 105 so beaufschlagen, dass sie sich nach unten bewegen. Jeder der Kipphebelnocken 105, 105 wird insgesamt in Uhrzeigerrichtung um ein vorbestimmtes Ausmaß verschwenkt.
In diesem Zustand wird, wenn der Antriebsnocken 4 so gedreht wird, dass der Nockenanlauf den einen Endabschnitt 14c des Kipphebels 114 über die Rolle 18 anhebt, die Anhebebewegung des einen Endabschnitts 14c auf die Kipphebelnocken 105, 105 über die Stößelstangen 120, 121 übertragen, um hierdurch die Kipphebelnocken 105, 105 dazu zu veranlassen, eine Schwenkbewegung in Uhrzeigerrichtung durchzuführen, und in die maximal verschwenkte Position versetzt zu werden, wie dies in 14 gezeigt ist. Während der Schwenkbewegung der Kipphebelnocken 105, 105 werden die Berührungspunkte zwischen den Kipphebelnocken 105, 105 und den angetriebenen Rollen 40, 40 auf den Schwenkarmen 37, 37 von den Basiskreisoberflächen zu den Maximalanhebungsoberflächen über die Rampenoberflächen und die Oberflächen für geringfügige Anhebung der Nockenoberflächen 113b, 113b der Kipphebelnocken 105, 105 verschoben. Daher wird die Anhebung der Einlassventile 2, 2 maximal.
Daher erfolgt im Bereich hoher Drehzahlen der Brennkraftmaschine bei jeder der angetriebenen Rollen 40, 40 auf den Schwenkarmen 37, 37 eine Hin- und Her-Abwälzbewegung über dem Bereich der Nockenoberfläche 113b des Kipphebelnockens 105, der sich zwischen der Basiskreisoberfläche und der Maximalanhebungsoberfläche erstreckt, über die Rampenoberfläche und die Oberfläche für geringfügige Anhebung. In diesem Zustand wird die Anhebung der Einlassventile 2, 2 auf den Maximalwert geändert, wie durch die Eigenschaftskurve L2 in 15 dargestellt. Dies führt zu einer Vorstellung des Öffnungszeitpunkts der Einlassventile 2, 2 und zu einer Verzögerung des Schließzeitpunkts der Einlassventile 2, 2, wodurch der Beschickungswirkungsgrad der Ansaugluft verbessert wird, und eine ausreichende Brennkraftmaschinenausgangsleistung sichergestellt wird.
Die zweite Ausführungsform, wie sie voranstehend beschrieben wurde, kann folgende Auswirkungen erzielen. Da die Schwenkbewegung des Kipphebels 114 auf die Kipphebelnocken 105, 105 über die Stößelstangen 120, 121 übertragen wird, welche an ihren entgegengesetzten Enden Schwenkendabschnitte 120a, 120b, 121a, 121b aufweisen, kann die Konstruktion der Betätigungseinrichtung für im Betrieb verstellbare Ventile gemäß der zweiten Ausführungsform vereinfacht werden, und kann die Anzahl an Teilen verringert werden. Dies dient zur Einsparung von Herstellungskosten und zur Vergrößerung der Freiheit in Bezug auf das Layout der Teile. Weiterhin kann bei dieser Ausführungsform die Abwärtsschwenkbewegung der Kipphebelnocken 105, 105 wirksam unter Verwendung von Stößelstangen 120, 121 erreicht werden, im Vergleich zu einem Fall, in welchem ein Kipphebel so ausgebildet und angeordnet ist, dass die Kipphebelnocken direkt nach unten gedrückt werden. Dies dient zur Vergrößerung der maximalen Ventilanhebung.
Weiterhin werden die Stößelstangen 120, 121 nach oben durch die Federkraft der Torsionsfedern 123, 123 über Kipphebelnocken 105, 105 vorgespannt, unabhängig von der Drehlage, also der Drehphase des Antriebsnockens 4. Dies führt dazu, dass die Schwenkendabschnitte 120a, 120b, 121a, 121b der Stößelstangen 120, 121 in Druckberührung mit ausgenommenen Abschnitten 113a, 113a von Nockenscheibennocken 113, 113 der Kipphebelnocken 105, 105 und ausgenommenen Abschnitten 14e, 14e gegabelter Endabschnitte 14d, 14d des Kipphebels 114 stehen, und dort gehaltert sind. Dies führt dazu, dass verhindert werden kann, dass die Stößelstangen 120, 121 von den Nockenscheibennocken 113, 113 der Kipphebelnocken 105, 105 und den gegabelten Endabschnitten 14d, 14d des Kipphebels 114 im Betrieb der Betätigungseinrichtung für im Betrieb verstellbare Ventile herunterfallen. Darüber hinaus kann das Auftreten von Geräuschen infolge gegenseitiger Störungen zwischen Schwenkendabschnitten 120a, 121a der Stößelstangen 120, 121 und der Nockenscheibennocken 113, 113 der Kipphebelnocken 105, 105 und zwischen Schwenkendabschnitten 120b, 121b der Stößelstangen 120, 121 und gegabelten Endabschnitten 14d, 14d des Kipphebels 114 unterdrückt werden, und lässt sich ein glatter Betrieb der Betätigungseinrichtung für im Betrieb verstellbare Ventile erzielen.
Darüber hinaus kann die Entfernung zwischen den Kipphebelnocken 105, 105 und den gegabelten Endabschnitten 14d, 14d des Kipphebels 114 wahlweise geändert werden, durch selektiven Einsatz von Stößelstangen 120, 121 mit unterschiedlichen Längen. Hierdurch wird eine freie Einstellung der Anhebung der Einlassventile 2, 2 erreicht.
Selbst wenn eine Variation der Ventilanhebung zwischen den Brennkraftmaschinenzylindern nach dem Zusammenbau hervorgerufen wird, kann die Variation dadurch ausgeschaltet werden, dass Stößelstangen 120, 121 durch andere mit unterschiedlicher Länge ausgetauscht werden. Weiterhin ist es erforderlich, einen kleinen Spalt zwischen einem Ventilkopf jedes der Einlassventile 2, 2 und einem Umfang jeder der Einlassöffnungen im Zylinderkopf 1 einzustellen, der hervorgerufen wird, wenn die Ventilanhebung auf einen geringfügigen Ventilanhebebetrag gesteuert wird. Bei Einstellung des kleinen Spalts kann die Genauigkeit der Einstellung der Ventilanhebung dadurch verbessert werden, dass selektiv Stößelstangen 120, 121 eingesetzt werden, deren Längen sich voneinander unterscheiden. Dies dient zur Verbesserung von Einsparungen in Bezug auf den Kraftstoffverbrauch und der Stabilität des Betriebs der Brennkraftmaschine im Leerlauf.
Wenn die Einlassventile 2, 2 durch einen einzelnen Antriebsnocken 4 über einen einzelnen Kipphebel 114 betätigt werden, tritt ein Unterschied der Ventilanhebung zwischen den Einlassventilen 2, 2 auf, und ist es schwierig, den Unterschied der Ventilanhebung zwischen den Einlassventilen 2, 2 auszuschalten. Allerdings kann bei dieser Ausführungsform der Unterschied in Bezug auf die Ventilanhebung dadurch ausgeschaltet werden, dass eine der Stößelstangen 120, 121 durch eine andere ersetzt wird, die eine Länge in Abhängigkeit von dem Unterschied der Ventilanhebung aufweist. Weiterhin kann unter Verwendung des einzelnen Antriebsnockens 4 und des einzelnen Kipphebels 114 die Konstruktion der Betätigungseinrichtung für im Betrieb verstellbare Ventile gemäß der vorliegenden Ausführungsform vereinfacht werden. Weiterhin weist, wie voranstehend geschildert, der Kipphebel 114 eine symmetrische Form auf, so dass verhindert werden kann, dass der Kipphebel 114 in eine nicht ausgeglichene Ausrichtung gelangt, und in einen verkippten Zustand in Axialrichtung. Dies führt zu einer verbesserten Stabilität der Einlassventile 2, 2.
16 erläutert den Vorgang des Ersetzens einer oder beider Stößelstangen 120, 121 durch eine neue Stößelstange, unter Verwendung eines länglichen Werkzeugs 46. Wie in 16 gezeigt, weist das Werkzeug 46 einen Stiftandruckabschnitt 46a an seinem einen Endabschnitt auf. Der Stiftandruckabschnitt 46a ist mit einer Ausnehmung 46b versehen, die dazu ausgebildet ist, in Eingriff mit einer Außenumfangsoberfläche jedes der Haltestifte 122, 122 auf den Kipphebelnocken 105, 105 zu gelangen. Der Austauschvorgang der Stößelstangen 120, 121 wird nunmehr erläutert. Zunächst wird eine Belastung F auf einen entgegengesetzten Endabschnitt des Werkzeugs 46 aus der Richtung von oben ausgeübt, so dass die Ausnehmung 46b des Stiftandruckabschnitts 46a gegen die Außenumfangsoberfläche des Haltestiftes 122 gedrückt wird. Der Kipphebelnocken 105 wird in Uhrzeigerrichtung gegen die Federkraft der Torsionsfeder 123 gedreht, so dass der Nockenanlauf 113c nach unten verstellt wird, und der Schwenkendabschnitt 120a, 121a der Stößelstange 120, 121 außer Eingriff von dem ausgenommenen Abschnitt 113a des Nockenscheibennockens 113 gelangt. Auf diese Weise können eine oder beide Stößelstangen 120, 121 entfernt werden.
Dann werden entgegengesetzte Schwenkendabschnitte einer neuen Stößelstange in Eingriff mit dem ausgenommenen Abschnitt 113a des Nockenscheibennockens 13 des Kipphebels 105 und dem ausgenommenen Abschnitt 14e des gegabelten Endabschnitts 14d des Kipphebels 114 versetzt. Auf diese Weise kann ein Austausch einer Stößelstange oder beider Stößelstangen 120, 121 durch eine bzw. zwei neue erfolgen. Der Vorgang des Zusammenbaus der Stößelstangen 120, 121 mit den Kipphebelnocken 105, 105 und dem Kipphebel 114 wird unter Verwendung des Werkzeugs 46 auf die gleiche Art und Weise wie voranstehend geschildert durchgeführt.
Bei der zweiten Ausführungsform wird der Vorgang des Austausches der Stößelstangen 120, 121 einfach dadurch bewerkstelligt, dass das Werkzeug 46 und die Haltestifte 122 verwendet werden. Dies führt zur Erleichterung der Einstellung der Ventilanhebung. Darüber hinaus können die Vorgänge des Zusammenbaus und des Auseinanderbauens der Stößelstangen 120, 121 erleichtert werden.
Weiterhin werden bei der zweiten Ausführungsform, wenn die Anhebung der Einlassventile 2, 2 so gesteuert wird, dass ein geringes Ausmaß der Anhebung vorhanden ist, die Reaktionskräfte der Ventilfedern 10, 10, die auf die Kipphebelnocken 105, 105 einwirken, gering. Wenn die Stößelstangen 120, 121 bei den Kipphebelnocken 105, 105 und dem Kipphebel 114 nach Steuerung einer geringfügigen Ventilanhebung ersetzt oder zusammengebaut werden, kann daher der Vorgang des Ersetzens oder des Zusammenbaus der Stößelstangen 120, 121 erleichtert werden.
Wenn der Vorgang des Austausches der. Stößelstangen 120, 121 in dem Zustand durchgeführt wird, in welchem sich die Einlassventile 2, 2 in ihren geschlossenen Positionen befinden, bei welchen die Kipphebelnocken 105, 105 nicht den Reaktionskräften der Ventilfedern 10, 10 ausgesetzt sind, wirken nur die Federkräfte der Torsionsfedern 123, 123 auf die Kipphebelnocken 105, 105 über die Haltestifte 122, 122 ein. In diesem Fall wird die Belastung F verringert, und kann der Vorgang des Austausches der Stößelstangen 120, 121 weiter erleichtert werden.
Darüber hinaus werden die Nockenscheibennocken 113 der Kipphebelnocken 105, 105 zwischen den Schwenkendabschnitten 120a, 121a der Stößelstangen 120, 121 und den Endabschnitten der Torsionsfedern 123, 123 gehaltert, die in Berührung mit den Haltestiften 122, 122 stehen. Bei dieser Anordnung werden die Vorspannkräfte der Torsionsfedern 123, 123 und die Andruckkräfte der Stößelstangen 120, 121, welche auf die Kipphebelnocken 105, 105 einwirken, ausgeglichen, wodurch verursacht wird, dass keine Belastung auf die Antriebswelle 3 über die Kipphebelnocken 105, 105 einwirkt. Dies führt zu einer Erhöhung der Festigkeit der Antriebswelle 3 und zu einer Verringerung von deren Reibungsverlusten, wodurch Einsparungen des Kraftstoffverbrauchs erzielt werden können.
Da die Kipphebelnocken 105, 105 zwischen den Stößelstangen 120, 121 und den Schwenkarmen 37, 37 gehaltert werden, werden darüber hinaus die Andruckkräfte, die auf die Kipphebelnocken 105, 105 über die Stößelstangen 120, 121 einwirken, und die Reaktionskräfte der Ventilfedern 10, 10, die auf die Kipphebelnocken 105, 105 über die Schwenkarme 37, 37 einwirken, ausgeglichen. Daher kann die Belastung der Antriebswelle 3 über die Kipphebelnocken 105, 105 verringert werden. Dies dient zur Verringerung einer Erhöhung von Reibungsverlusten der Antriebswelle 3, und zur Verbesserung der Standfestigkeit.
In den 17 und 18 ist eine dritte Ausführungsform der Betätigungseinrichtung für im Betrieb verstellbare Ventile dargestellt, die sich von der zweiten Ausführungsform in Bezug auf die Konstruktion und die Anordnung der Kipphebelnocken und die Bereitstellung von Schmierkanälen in den Kipphebelnocken und dem Kipphebel unterscheidet. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen gleiche Teile, und daher wird auf eine erneute, detaillierte Beschreibung verzichtet. Wie in 17 gezeigt, weist jeder der Kipphebelnocken 205, 205 einen Basisabschnitt 12 auf, der auf zwei Teile unterteilt ist, die miteinander über ein Paar von Bolzen 50, 50 verbunden sind. Bei dieser Konstruktion kann, wenn die Kipphebelnocken 205, 205 mit der Antriebswelle 3 zusammengebaut werden, der Vorgang des Zusammenbaus jedes der Kipphebelnocken 205, 205 mit der Antriebswelle 3 wesentlich erleichtert werden, ohne dass der Kipphebelnocken 205 auf die Antriebswelle 3 durch die zentrale Bohrung 12a in Axialrichtung der Antriebswelle 3 aufgepasst wird. Der Zusammenbauvorgang der Kipphebelnocken 205, 205 kann wesentlich erleichtert werden.
Jeder der Kipphebelnocken 205, 205 weist einen Ölkanal 47 zur Fluidverbindung mit dem Ölloch 11a der Antriebswelle 3 auf. Bei dem Ölkanal 47 ist ein Ende zur Innenumfangsoberfläche hin offen, welche die zentrale Bohrung 12a des Basisabschnitts 12 des Kipphebelnockens 205 festlegt, und ist ein entgegengesetztes Ende offen zu einer halbkugelförmigen, unteren Oberfläche jedes von ausgenommenen Abschnitten 113a, 113a des Nockenscheibennockens 13 des Kipphebelnockens 205. Wenn die Antriebswelle 3 in eine vorbestimmte Drehlage versetzt wird, steht der Ölkanal 47 in Verbindung mit dem Ölloch 11a. Weiterhin weist der Kipphebel 214 einen Ölkanal 48 zur Fluidverbindung mit dem Ölkanal 15b auf, der sich durch den exzentrischen Steuernocken 16 und die Steuerwelle 15 erstreckt. Bei dem Ölkanal 48 ist ein Ende offen zur Innenumfangsoberfläche hin, welche die Halterungsdurchgangsbohrung 14b des Kipphebels 214 festlegt, und ein entgegengesetztes Ende offen zu einer halbkugelförmigen, unteren Oberfläche jedes von ausgenommenen Abschnitten 14e, 14e gegabelter Endabschnitte 14d, 14d des Kipphebels 214. Wenn die Steuerwelle 15 mit dem exzentrischen Steuernocken 16 in eine vorbestimmte Drehlage gebracht wird, steht der Ölkanal 48 in Verbindung mit dem Ölkanal 15b.
Wie in 18 gezeigt, ist ein Ölrückhalteabschnitt 49 zwischen der kugelförmigen Außenoberfläche jedes der Schwenkendabschnitte 120b, 121b der Stößelstangen 120, 121 und der halbkugelförmigen, unteren Oberfläche jedes der ausgenommenen Abschnitte 14e, 14e der gegabelten Endabschnitte 14d, 14d des Kipphebels 214 vorhanden. Der Ölrückhalteabschnitt 49 steht in Verbindung mit dem Ölkanal 48 im Kipphebel 214. Es ist ein ringförmiger Berührungsabschnitt, wie mit der gestrichelten Linie X in 18 dargestellt, zwischen der kugelförmigen Außenoberfläche jedes der Schwenkendabschnitte 120b, 121b und der unteren Oberfläche jedes der ausgenommenen Abschnitte 14e, 14e der gegabelten Endabschnitte 14d, 14d vorhanden. An dem Berührungsabschnitt X stehen die Schwenkendabschnitte 120b, 121b in linienförmiger Berührung mit den ausgenommenen Abschnitten 14e, 14e.
Bei dieser Ausführungsform wird das Schmieröl, das von dem Ölkanal 11 in der Antriebswelle 3 in den Ölkanal 47 über das Ölloch 11a fließt, jedem der ausgenommenen Abschnitte 113a, 113a der Nockenscheibennocken 13 der Kipphebel 205, 205 zugeführt. Andererseits wird das Schmieröl, das von dem Öleinlasskanal 15a in der Steuerwelle 15 in den Ölkanal 48 über den Ölkanal 15b fließt, jenem der ausgenommenen Abschnitte 14e, 14e der gegabelten Endabschnitte 14d, 14d des Kipphebels 214 zugeführt. Daher kann die Schmierung zwischen der unteren Oberfläche jedes der ausgenommenen Abschnitte 113a, 113a der Kipphebelnocken 205, 205 und der äußeren Oberfläche jedes der Schwenkendabschnitte 120a, 121a der Stößelstangen 120, 121 und die Schmierung zwischen der unteren Oberfläche jedes der ausgenommenen Abschnitte 14e, 14e der gegabelten Endabschnitte 14d, 14d und der äußeren Oberfläche jedes der Schwenkendabschnitte 120b, 121b der Stößelstangen 120, 121 wirksam durchgeführt werden. Dies führt dazu, dass glatte Gleitbewegungen der Kipphebelnocken 205, 205 und des Kipphebels 214 in Bezug auf die Stößelstangen 120, 121 erreicht werden können. Darüber hinaus kann das Auftreten eines Verschleißes zwischen den ausgenommenen Abschnitten 113a, 113a und den Schwenkendabschnitten 120a, 121a sowie zwischen den ausgenommenen Abschnitten 14e, 14e und den Schwenkendabschnitten 120b, 121b verhindert werden.
Insbesondere kann durch die Bereitstellung des Ölrückhalteabschnitts 49 ein Ölfilm zwischen der unteren Oberfläche jedes der ausgenommenen Abschnitte 14e, 14e und der äußeren Oberfläche jedes der Schwenkendabschnitte 120b, 121b ausgebildet werden. Infolge der Ausbildung des Ölfilms kann die Schmierung zwischen der unteren Oberfläche jedes der ausgenommenen Abschnitte 14e, 14e der gegabelten Endabschnitte 14d, 14d des Kipphebels 214 und der äußeren Oberfläche jedes der Schwenkendabschnitte 120b, 121b der Stößelstangen 120, 121 weiter verbessert werden. Weiterhin können die Schwenkendabschnitte 120b, 121b eine Gleitbewegung in Linienberührung mit den ausgenommenen Abschnitten 14e, 14e durchführen, was zu einer verbesserten Ölrückhaltung in dem Ölrückhalteabschnitt 49 führt, und zu einer weiter verbesserten Schmierung zwischen der unteren Oberfläche jedes der ausgenommenen Abschnitte 14e, 14e der gegabelten Endabschnitte 14d, 14d des Kipphebels 214 und der äußeren Oberfläche jedes der Schwenkendabschnitte 120b, 121b der Stößelstangen 120, 121.
In 19 ist eine vierte Ausführungsform der Betätigungseinrichtung für im Betrieb verstellbare Ventile dargestellt, die sich von der dritten Ausführungsform in Bezug auf die Ausbildung der ausgenommenen Abschnitte des Kipphebels unterscheidet. Wie in 19 gezeigt, weist der Kipphebel 314 einen vergrößerten, ausgenommenen Abschnitt 14e auf jedem der gegabelten Endabschnitte 14d, 14d auf. Der ausgenommene Abschnitt 14e weist einen Innendurchmesser auf, der etwas größer ist als der Außendurchmesser jedes der Schwenkendabschnitte 120b, 121b der Stößelstangen 120, 121, so dass der Schwenkendabschnitt 120b, 121b in punktförmiger Berührung mit der unteren Oberfläche des ausgenommenen Abschnitts 14e steht, wie dies bei Y in 19 gezeigt ist. Jeder der Schwenkendabschnitte 120b, 121b kann daher in Punktberührung mit der unteren Oberfläche des ausgenommenen Abschnitts 14e gleiten. Dies führt zu einer Verringerung des Gleitreibungswiderstands zwischen den Schwenkendabschnitten 120b, 121b und den ausgenommenen Abschnitten 14e, 14e, so dass diese Teile eine glatte Gleitbewegung durchführen können, und eine Verringerung des Kraftstoffverbrauchs erzielt wird.
In 20 ist eine fünfte Ausführungsform der Betätigungseinrichtung für im Betrieb verstellbare Ventile dargestellt, die sich von der dritten Ausführungsform dahingehend unterscheidet, dass ein Ölkanal in den Stößelstangen vorgesehen ist, und Ölnuten in den Schwenkendabschnitten der Stößelstangen, und in Bezug auf die Konstruktion der Kipphebelnocken. Wie in 20 gezeigt, weisen Stößelstangen 220, 221 einen axialen Ölkanal 51 auf, eine Ölnut 52, die auf einer Oberfläche am Ende der Spitze der Schwenkendabschnitte 220a, 221a vorgesehen ist, und eine Ölnut 53, die auf einer Oberfläche am Ende der Spitze der Schwenkendabschnitte 220b, 221b vorgesehen ist. Der Ölkanal 51 weist entgegengesetzte Enden auf, die zu den Ölnuten 52 und 53 hin geöffnet sind. Die Ölnut 52 steht in Verbindung mit dem Ölkanal 47, der in den Kipphebelnocken 305, 305 vorgesehen ist. Die Ölnut 53 steht in Verbindung mit dem Ölkanal 48, der in dem Kipphebel 214 vorgesehen ist. Das Schmieröl, das von dem Ölkanal 48 in den Ölkanal 51 in jeder der Stößelstangen 220, 221 über die Ölnut 53 fließt, wird jedem der ausgenommenen Abschnitte 113a, 113a der Nockenscheibennocken 113 der Kipphebelnocken 305, 305 und jedem der Schwenkendabschnitte 220a, 221a der Stößelstangen 220, 221 über die Ölnut 52 zugeführt.
Daher kann die Schmierung zwischen der unteren Oberfläche jedes der ausgenommenen Abschnitte 113a, 113a und der äußeren Oberfläche jedes der Schwenkendabschnitte 220a, 221a wirksam durchgeführt und daher weiter verbessert werden. Das Schmieröl, das von der Ölnut 52 aus her fließt, wird zwischen die Innenumfangsoberfläche jedes der Kipphebelnocken 305, 305 und die Außenumfangsoberfläche der Antriebswelle 3 über den Ölkanal 47 zugeführt, und schmiert deren gegenseitige Gleitabschnitte.
Jeder der Kipphebelnocken 305, 305 weist einen Ausschnitt 54 auf, der auf dem Basisabschnitt 12 an der zum Nockenscheibennocken 113 entgegengesetzten Seite vorgesehen ist, und mit der Zentrumsbohrung 12a in Verbindung steht. Der Ausschnitt 54 wird durch entgegengesetzte, ebene Oberflächen festgelegt, die im Wesentlichen parallel zueinander verlaufen. Beim Zusammenbau wird der Kipphebelnocken 305 mit der Antriebswelle 3 so zusammengebaut, dass die entgegengesetzten, ebenen Oberflächen des Ausschnitts 54 auf entgegengesetzte, ebene Oberflächen eines nicht dargestellten Ausschnittes aufgepasst werden, der auf der Außenumfangsoberfläche der Antriebswelle 3 vorgesehen ist. Durch die Bereitstellung des Ausschnitts 54 des Kipphebelnockens 305 und des entsprechenden Ausschnitts der Antriebswelle 3 kann der Kipphebelnocken 305 in Radialrichtung der Antriebswelle 3 zusammengebaut werden. Dies führt zur Erleichterung des Zusammenbauvorgangs der Kipphebelnocken 305, 305 sowie zu einer Verringerung des Gewichts der Kipphebelnocken 305, 305 und von deren träger Masse.
Weiterhin wird bei dieser Ausführungsform das Schmieröl den gegenseitigen Gleitabschnitten der Antriebswelle 3 und der Kipphebelnocken 305, 305 über den Ölkanal 47 in den Kipphebelnocken 305, 305 zugeführt, ohne dass Öl von dem Ölkanal 11 über das Ölloch 11a in der Antriebswelle 3 fließt. Selbst wenn das Ölloch 11a und der Ausschnitt 54 zueinander während der Drehbewegung der Antriebswelle 3 ausgerichtet sind, kann daher verhindert werden, dass das Schmieröl in die Luft durch das Ölloch 11a und den Ausschnitt 54 in der Antriebswelle 3 ausgestoßen wird. Hierdurch wird die Zufuhr einer zu hohen Menge an Schmieröl unterdrückt.
In 21 ist eine sechste Ausführungsform der Betätigungseinrichtung für im Betrieb verstellbare Ventile dargestellt, die sich von der zweiten Ausführungsform in Bezug auf die Bereitstellung einer Einstellanordnung zur Einstellung der Axialposition der Schwenkendabschnitte der Stößelstangen unterscheidet. Wie in 21 gezeigt, ist die Einstellanordnung 55 zwischen gegabelten Endabschnitten 14d, 14d des Kipphebels 414 und Schwenkendabschnitten 120b, 121b von Stößelstangen 120, 121 angeordnet. Die Einstellanordnung 55 weist ein Gewindeloch 56 auf, das sich durch jeden der gegabelten Endabschnitte 14d, 14d erstreckt, eine Einstellstange 57, die in das Gewindeloch 56 eingeschraubt ist, und eine Sicherungsmutter 58, die auf einen Abschnitt am Ende der Spitze der Einstellstange 57 aufgeschraubt ist. Die Einstellstange 57 weist ein Außengewinde 57a und eine Nut 57d auf einer oberen Oberfläche der Einstellstange 57 auf. Weiterhin weist die Einstellstange 57 einen becherförmigen Halteabschnitt 57b auf ihrem unteren Endabschnitt auf. Der becherförmige Halteabschnitt 57b ist mit einer kugelförmigen Ausnehmung 57c versehen, die im Eingriff mit jedem der Schwenkendabschnitte 120b, 121b der Stößelstangen 120, 121 steht.
Die wie geschilderte ausgebildete Einstellanordnung 55 wird folgendermaßen betrieben. Die Sicherungsmutter 58 wird abgeschraubt, und dann wird ein Werkzeug wie beispielsweise ein Schraubendreher in Eingriff mit der Nut 57d versetzt, und in Uhrzeigerrichtung oder Gegenuhrzeigerrichtung gedreht, um hierdurch die Einstellstange 57 in Axialrichtung zu bewegen, und die Position in Axialrichtung des Halteabschnitts 57b zu ändern. Wenn der Halteabschnitt 57e in einer gewünschten Position in Axialrichtung angeordnet ist, wird die Sicherungsmutter 58 festgeschraubt, um den Halteabschnitt 57b in der gewünschten Position in Axialrichtung festzulegen. Dies führt dazu, dass die Positionen in Axialrichtung der Schwenkendabschnitte 120a, 121a, 120b, 121b der Stößelstangen 120, 121 eingestellt werden.
Bei dieser Ausführungsform, welche die Einstellanordnung 55 verwendet, kann die Schwenklage der Kipphebelnocken 105, 105 eingestellt werden, ohne Stößelstangen 120, 121 durch andere mit unterschiedlichen Längen auszutauschen, so dass die Anhebung der Einlassventile 2, 2 fein gesteuert werden kann. Daher kann die Anzahl an Austauschvorgängen von Stößelstangen 120, 121 verringert werden, oder kann deren Austauschvorgang entfallen.
In 22 ist eine siebte Ausführungsform der Betätigungseinrichtung für im Betrieb verstellbare Ventile dargestellt. Diese Ausführungsform unterscheidet sich von der sechsten Ausführungsform in Bezug auf die Konstruktion der Einstellstangen der Einstellanordnung und der Stößelstangen und in Bezug auf die Anordnung des Vorspannteils für die Kipphebelnocken. Wie in 22 gezeigt, weist die Einstellanordnung 155 eine Einstellstange 57 auf, die einen kugelförmigen Schwenkendabschnitt 157b aufweist. Stößelstangen 320, 321 weisen im Wesentlichen kugelförmige Schwenkendabschnitte 320a, 321a an ihren unteren Enden und becherförmige Halteabschnitte 320b, 321b an ihren oberen Enden auf. Die Schwenkendabschnitte 320a, 321a stehen in Eingriff mit ausgenommenen Abschnitten 113a, 113a von Nockenscheibennocken 113 von Kipphebelnocken 205, 205. Die becherförmigen Halteabschnitte 320b, 321b weisen kugelförmige Ausnehmungen auf, die im Eingriff mit einem Schwenkendabschnitt 157b der Einstellstange 57 stehen. Mit dieser Ausführungsform kann die Auswirkung einer Feineinstellung des Ventils erzielt werden, wie dies anhand der sechsten Ausführungsform erläutert wurde.
Weiterhin weist jeder der Kipphebelnocken 205, 205 einen Basisabschnitt 12 auf, der auf zwei Teile aufgeteilt ist, wie dies anhand der dritten Ausführungsform erläutert wurde. Wie in 22 gezeigt, ist eines der beiden Teile des Basisabschnitts 12 rechteckförmig ausgebildet, und ist dessen anderes Teil mit dem Nockenscheibennocken 113 im Wesentlichen trapezförmig ausgebildet. Eine einzelne, im Wesentlichen L-förmige Stütze 59 ist gemeinsam für die Kipphebelnocken 205, 205 vorgesehen. Die Stütze 59 ist an den rechteckigen Teilen der Basisabschnitte 12, 12 des jeweiligen Kipphebelnockens 205, 205 angebracht. Im Einzelnen weist die Stütze 59 eine in Vertikalrichtung verlaufende Basis 59a auf, die an Außenoberflächen der rechteckigen Teile der Basisabschnitte 12, 12 mit Hilfe von Bolzen 50, 50 befestigt ist, und einen freien Endabschnitt 59b, der mit der Basis 59a verbunden ist, und sich im Wesentlichen senkrecht hierzu erstreckt. Eine Schraubenfeder 60 ist zwischen dem freien Endabschnitt 59b der Stütze 59 und dem Halter 24e angebracht, der in Querrichtung von einem oberen Endabschnitt der Lagerstütze 24c vorsteht. Kipphebelnocken 205, 205 werden durch die Federkraft der Schraubenfeder 60 so vorgespannt, dass sie sich in Gegenuhrzeigerrichtung in 22 drehen.
Mit dieser Ausführungsform können die gleichen Auswirkungen wie bei der sechsten Ausführungsform erzielt werden. Weiterhin werden bei dieser Ausführungsform beim Zusammenbau jedes der Kipphebelnocken 205, 205 mit der Antriebswelle 3 die beiden Teile des Basisabschnitts 12 des Kipphebelnockens 205 miteinander verbunden, und wird gleichzeitig die Stütze 59 mit den rechteckigen Teilen des Basisabschnitts 12 des Kipphebelnockens 205 mit Hilfe der Bolzen 50, 50 verbunden. Hierdurch wird eine Kosteneinsparung erzielt, und die Freiheit in Bezug auf das Layout der Teile in der Nähe des Kipphebelnockens 205 verbessert.
Die Anordnung des Antriebsnockens und des exzentrischen Steuernockens ist nicht auf die voranstehend geschilderten Ausführungsformen beschränkt. Der Antriebsnocken kann an einem zentralen Abschnitt des Kipphebels angeordnet sein, und der exzentrische Steuernocken kann an einer Seite eines Endabschnitts des Kipphebels angeordnet sein.
Die vorliegende Anmeldung beruht auf der früheren japanischen Patentanmeldung Nr. 2004-345069, eingereicht am 30. November 2004, und auf der früheren japanischen Patentanmeldung 2005-17719, eingereicht am 26. Januar 2005. Der gesamte Inhalt der japanischen Patentanmeldungen 2004-345069 und 2005-17719 wird durch Bezugnahme in die vorliegende Anmeldung eingeschlossen.
Zwar wurde die Erfindung voranstehend unter Bezugnahme auf bestimmte Ausführungsformen der Erfindung beschrieben, jedoch ist die Erfindung nicht auf die voranstehend geschilderten Ausführungsformen beschränkt. Fachleuten auf diesem Gebiet werden angesichts der voranstehend geschilderten Lehre Abänderungen und Variationen der voranstehend geschilderten Ausführungsformen auffallen. Der Umfang der Erfindung ergibt sich aus der Gesamtheit der vorliegenden Anmeldeunterlagen und soll von den beigefügten Patentansprüchen umfasst sein.

Claims

Betätigungseinrichtung für im Betrieb verstellbare Ventile zum variablen Einstellen eines Brennkraftmaschinenventils einer Brennkraftmaschine, wobei vorgesehen sind: ein Antriebsnocken, der dazu ausgebildet ist, ein Eingangsdrehmoment von einer Kurbelwelle der Brennkraftmaschine zu empfangen; ein Kipphebelnocken, der schwenkbar auf einem ersten Schwenkzapfen gehaltert ist; ein Anhebungsänderungsmechanismus, der so betreibbar ist, dass eine Schwenkposition des Kipphebelnockens geändert wird, um die Ventilanhebung des Brennkraftmaschinenventils zu ändern, während das Eingangsdrehmoment von dem Antriebsnocken auf den Kipphebelnocken übertragen wird; ein Schwenkarm, der einen Endabschnitt aufweist, an welchem der Schwenkarm schwenkbar auf einem zweiten Schwenkzapfen gehaltert ist, und einen anderen Endabschnitt, der mit dem Brennkraftmaschinenventil in Berührung steht; ein Hohlraum, der zwischen dem einen Endabschnitt des Schwenkarms und dessen anderem Abschnitt vorgesehen ist; und eine angetriebene Rolle, die drehbar in dem Hohlraum des Schwenkarms angeordnet ist, und mit einer Nockenoberfläche des Kipphebelnockens in Berührung steht, wobei dann, wenn die Ventilanhebung des Brennkraftmaschinenventils das Ausmaß einer vorbestimmten Anhebung oder mehr erreicht, ein Berührungspunkt zwischen der angetriebenen Rolle und dem Kipphebelnocken in dem Hohlraum des Schwenkarms angeordnet ist.
Betätigungseinrichtung für im Betrieb verstellbare Ventile nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Anhebungsänderungsmechanismus Bewegungsübertragungsteile aufweist, welche das Eingangsdrehmoment von dem Antriebsnocken auf den Kipphebelnocken übertragen, und der Kipphebelnocken zwischen den Bewegungsübertragungsteilen und der angetriebenen Rolle angeordnet ist.
Betätigungseinrichtung für im Betrieb verstellbare Ventile nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kipphebelnocken mehrere Kipphebelnockenteile aufweist, entsprechend mehreren Brennkraftmaschinenventilen, und der Anhebungsänderungsmechanismus einen sich symmetrisch verzweigenden Kipphebelarm aufweist, der einen Endabschnitt aufweist, an welchem eines der Bewegungsübertragungsteile angeordnet ist, und einen anderen Endabschnitt, an welchem die übrigen Bewegungsübertragungsteile angeordnet sind.
Betätigungseinrichtung für im Betrieb verstellbare Ventile nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Antriebswelle, auf welcher der Antriebsnocken angeordnet ist, und einstückig mit dieser ausgebildet ist, wobei der Kipphebelnocken schwenkbar auf der Antriebswelle gehaltert ist.
Betätigungseinrichtung für im Betrieb verstellbare Ventile nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegungsübertragungsteile in Form von Rollen vorhanden sind.
Betätigungseinrichtung für im Betrieb verstellbare Ventile nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Abstandsstück zwischen dem Antriebsnocken und dem Kipphebelnocken angeordnet ist.
Betätigungseinrichtung für im Betrieb verstellbare Ventile nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Anhebungsänderungsmechanismus aufweist: eine Steuerwelle, die einen exzentrischen Steuernocken auf ihrem Außenumfang aufweist; ein Kipphebel, der schwenkbar auf den exzentrischen Steuernocken der Steuerwelle aufgepasst ist; ein erstes Bewegungsübertragungsteil, das an einem Endabschnitt des Kipphebels angeordnet ist, und in Berührung mit dem Antriebsnocken steht; und ein zweites Bewegungsübertragungsteil, das an dem anderen Endabschnitt des Kipphebels angeordnet ist, und mit dem Kipphebelnocken in Berührung steht; wobei die Steuerwelle zur Drehung veranlasst wird, um eine Schwenkbewegung des Kipphebels zu ändern, um die Änderung der Ventilanhebung des Brennkraftmaschinenventils hervorzurufen.
Betätigungseinrichtung für im Betrieb verstellbare Ventile nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerwelle mit einem in Axialrichtung verlaufenden Öleinlasskanal versehen ist, welchem Schmieröl zugeführt wird, und einem ersten Ölloch, das mit dem Öleinlasskanal in Verbindung steht, und der exzentrische Steuernocken mit einem zweiten Ölloch versehen ist, das mit dem ersten Ölloch so zusammenarbeitet, dass ein Ölkanal ausgebildet wird, durch welchen das Schmieröl zwischen einer Außenumfangsoberfläche des exzentrischen Steuernockens und einer Innenumfangsoberfläche des Kipphebels zugeführt wird.
Betätigungseinrichtung für im Betrieb verstellbare Ventile nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch ein Stellglied, das eine Drehbewegung hervorruft, eine Mutter, welche die Drehbewegung des Stellglieds in eine geradlinige Bewegung umwandelt, und eine Verbindungsvorrichtung, welche mechanisch die Mutter mit der Steuerwelle verbindet, und die geradlinige Bewegung der Mutter in die Drehbewegung der Steuerwelle umwandelt.
Betätigungseinrichtung für im Betrieb verstellbare Ventile nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellglied einen Elektromotor aufweist.
Betätigungseinrichtung für im Betrieb verstellbare Ventile nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kipphebelnocken zwei Kipphebelnockenteile aufweist, zwischen welchen der Antriebsnocken angeordnet ist, der Anhebungsänderungsmechanismus zwei Bewegungsübertragungsteile aufweist, welche das Eingangsdrehmoment von dem Antriebsnocken auf die beiden Kipphebelnockenteile übertragen, und die beiden Kipphebelnockenteile synchron miteinander betätigen.
Betätigungseinrichtung für im Betrieb verstellbare Ventile nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsnocken eine Drehachse aufweist, die sich an einem Ort befindet, der nach oben gegenüber einer Achse des Brennkraftmaschinenventils beabstandet ist.
Betätigungseinrichtung für im Betrieb verstellbare Ventile nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dann, wenn die Ventilanhebung des Brennkraftmaschinenventils ein vorbestimmtes Ausmaß des Anhebens oder mehr erreicht, eine Berührungsoberfläche des Kipphebelnockens, die in Berührung mit dem Anhebungsänderungsmechanismus steht, in dem Hohlraum des Schwenkarms angeordnet ist.
Betätigungseinrichtung für im Betrieb verstellbare Ventile nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwenkarm eine untere Oberfläche aufweist, welche den Hohlraum festlegt, der Kipphebelnocken einen Nockenanlauf aufweist, der gegenüberliegend der unteren Oberfläche des Schwenkarms angeordnet ist, mit einem Zwischenraum dazwischen, wenn die Ventilanhebung des Brennkraftmaschinenventils gleich einem vorbestimmten Ausmaß des Anhebens oder größer ist, und die Schwenkbewegung des Kipphebelnockens maximal ist.
Betätigungseinrichtung für im Betrieb verstellbare Ventile nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Schwenkzapfen des Kipphebelnockens mit einem axialen Ölkanal versehen ist, welchem Schmieröl zugeführt wird, und mit einem Ölloch, welches in Verbindung mit dem axialen Ölkanal steht, wobei das Schmieröl einem Drehgleitabschnitt zwischen dem ersten Schwenkzapfen und dem Kipphebelnocken über den axialen Ölkanal und das Ölloch zugeführt wird.
Betätigungseinrichtung für im Betrieb verstellbare Ventile nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Feder, welche den Kipphebelnocken so vorspannt, dass ein Nockenanlauf zu einer Schwenkbewegung zum Anhebungsänderungsmechanismus veranlasst wird.
Betätigungseinrichtung für im Betrieb verstellbare Ventile nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Schwenkzapfen in Form einer Spieleinstellvorrichtung vorgesehen ist.
Betätigungseinrichtung für im Betrieb verstellbare Ventile zur einstellbaren Betätigung eines Brennkraftmaschinenventils einer Brennkraftmaschine, wobei vorgesehen sind: ein Antriebsnocken, der dazu ausgebildet ist, ein Eingangsdrehmoment von einer Kurbelwelle der Brennkraftmaschine zu empfangen; ein Schwenkarm, der einen Endabschnitt aufweist, an welchem der Schwenkarm schwenkbar auf einem ersten Schwenkzapfen gehaltert ist, und einen anderen Endabschnitt, der mit dem Brennkraftmaschinenventil in Berührung steht; ein Hohlraum, der zwischen dem einen Endabschnitt des Schwenkarms und dessen anderem Endabschnitt vorgesehen ist; ein Kipphebelnocken, der schwenkbar auf einem zweiten Schwenkzapfen gehaltert ist, so dass dessen Nockenanlauf sich in dem Hohlraum befindet, wenn die Ventilanhebung des Brennkraftmaschinenventils gleich einem vorbestimmten Ausmaß des Anhebens oder größer ist; ein Anhebungsänderungsmechanismus, der so betreibbar ist, dass eine Schwenkposition des Kipphebelnockens geändert wird, um die Ventilanhebung des Brennkraftmaschinenventils zu ändern, während das Eingangsdrehmoment von dem Antriebsnocken auf den Kipphebelnocken übertragen wird; und eine angetriebene Rolle, die drehbar in dem Hohlraum in dem Schwenkarm angeordnet ist, und in Berührung mit einer Nockenoberfläche des Kipphebelnockens steht.
Betätigungseinrichtung für im Betrieb verstellbare Ventile zum einstellbaren Betätigen eines Brennkraftmaschinenventils einer Brennkraftmaschine, wobei vorgesehen sind: ein Antriebsnocken, der dazu ausgebildet ist, ein Eingangsdrehmoment von einer Kurbelwelle der Brennkraftmaschine zu empfangen; ein Kipphebelnocken, der schwenkbar auf einem ersten Schwenkzapfen gehaltert ist, wobei der Kipphebelnocken zwei einander entgegengesetzte Oberflächen in Richtung der Schwenkbewegung des Kipphebelnockens aufweist; ein Kipphebelteil, das eine Drehbewegung des Antriebsnockens in eine Schwenkbewegung umwandelt; ein erstes Bewegungsübertragungsteil, welches die Schwenkbewegung des Kipphebelteils auf den Kipphebelnocken überträgt, wobei das erste Bewegungsübertragungsteil drehbar auf dem Kipphebelteil angeordnet ist, und mit einer der beiden Oberflächen des Kipphebelnockens in Berührung steht; ein Steuerabschnitt zur Änderung der Schwenkbewegung des Kipphebelteils, um die Anhebung des Brennkraftmaschinenventils zu ändern; ein Schwenkarm, der einen Endabschnitt aufweist, an welchem der Schwenkarm schwenkbar auf einem zweiten Schwenkzapfen gehaltert ist, und einen anderen Endabschnitt, der mit dem Brennkraftmaschinenventil in Berührung steht; und ein zweites Bewegungsübertragungsteil, welches die Schwenkbewegung des Kipphebelnockens auf das Brennkraftmaschinenventil überträgt, wobei das zweite Bewegungsübertragungsteil drehbar auf dem Schwenkarm angeordnet ist, und mit der anderen der beiden Oberflächen des Kipphebelnockens in Berührung steht.
Betätigungseinrichtung für im Betrieb verstellbare Ventile nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die eine der beiden Oberflächen des Kipphebelnockens als ebene Oberfläche ausgebildet ist.