DE102008010225A1 - Variabler Ventilsteuerzeitmechanismus - Google Patents

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Abstract

In einem variablen Ventilsteuerzeitmechanismus ist ein Ventilhubnockenelement (5), welches in der Umfangsrichtung verschiebbar ist, auf einer Nockenwelle (3, 4) angebracht, welche angetrieben wird, um in Synchronisation mit einer Kurbelwelle eines Viertaktverbrennungsmotors (1) zu drehen. Ein exzentrischer Bundring (18) ist zwischen einen Antriebsbundring (19), welcher an der Nockenwelle (3, 4) festgelegt ist, und das Ventilhubnockenelement (5) eingesetzt. Ein Antriebsvorsprung (19b) ist in dem Antriebsbundring (19) ausgebildet und mit einem von Aufnahmeabschnitten (18b, 18c) von dem exzentrischen Bundring (18) in Eingriff. Ein Abtriebsvorsprung (5c) ist in dem Ventilhubnockenelement ausgebildet und ist mit einem anderen der Aufnahmeabschnitte (18b, 18c) von dem exzentrischen Bundring (18) in Eingriff. Ein Verbindungsmechanismus umfasst den exzentrischen Bundring (18), den Antriebsvorsprung (19b) und den Abtriebsvorsprung (5c). Der variable Ventilsteuerzeitmechanismus stellt die Öffnungs- und Schließsteuerzeit von dem Ventil ein, während die Drehphase von dem Ventilhubnockenelement (5) relativ zu der Nockenwelle (3, 4) durch die Exzentrizität von dem exzentrischen Bundring (18) zyklisch verändert wird.

Description

  • QUERVERWEISAUF ZUGEHÖRIGE ANMELDUNGEN
  • Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität unter 35 USC 119 der japanischen Patentanmeldung JP 2007-043938 , welche am 23. Februar 2007 eingereicht wurde, der JP 2007-044914 , welche am 26. Februar 2007 eingereicht wurde, und der JP 2007-052244 , welche am 02. März 2007 eingereicht wurde, deren gesamte Inhalte hiermit durch Bezugnahme enthalten sind.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Bereich der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen variablen Ventilsteuerzeitmechanismus, welcher die Öffnungs- und Schließsteuerzeit der Ventile in einem Viertaktverbrennungsmotor verändert.
  • Beschreibung des Stands der Technik
  • Ein variabler Ventilsteuerzeitmechanismus hat die folgende Struktur. Eine exzentrische Welle, welche unabhängig von der Drehung einer Nockenwelle dreht, ist in der Nockenwelle angeordnet. Ein exzentrischer Bundring, welcher zwei Aufnahmeabschnitte hat, welche auf zwei Seiten jenseits seiner Mitte angeordnet sind, ist durch einen Außenumfang eines exzentrischen Abschnitts der exzentrischen Welle durch Rollen gelagert, welche als dazwischen angeordnete Abstandsicherungselemente dienen. Der so gelagerte exzentrische Bundring kann exzentrisch drehen. Ein Antriebsbundring, welcher einen Antriebsvorsprung hat, welcher mit einem ersten der Aufnahmeabschnitte von dem exzentrischen Bundring im Eingriff ist, ist an dem Außenumfang der Nockenwelle angebracht und so mit der Nockenwelle inte griert. Ein Ventilhubnockenelement, welches einen Abtriebsvorsprung hat, welcher mit einem zweiten der Aufnahmeabschnitte von dem exzentrischen Bundring im Eingriff ist, ist am Außenumfang von der Nockenwelle angebracht. Das so angebrachte Ventilhubnockenelement kann in der Umfangsrichtung gleiten. Das Drehmoment von dem Antriebsvorsprung von dem Antriebsbundring, welcher integral mit der Nockenwelle dreht, wird zu dem Abtriebsvorsprung von dem Ventilhubnockenelement über das Paar von Aufnahmeabschnitten des exzentrischen Bundrings übertragen. Das Ventilhubnockenelement wird angetrieben, während seine Drehphase zyklisch verändert wird. Die exzentrische Welle ist vorgesehen, um die Mittelposition des exzentrischen Bundrings unter Verwendung des exzentrischen Abschnitts einzustellen und festzusetzen. Siehe beispielsweise die offengelegte Publikation der ungeprüften japanischen Patentanmeldung Nr. Sho 63-1707 (4 und 6).
  • Bei einem variablen Ventilsteuerzeitmechanismus wird herkömmlicherweise ein Stift verwendet, um einen Antriebsbundring auf einer Nockenwelle derart zu fixieren, dass er integral mit der Nockenwelle dreht. Bei dem variablen Ventilsteuerzeitmechanismus, bei welchem der Stift verwendet wird, muss der Stift gepresst werden, um zu passen, sodass der Montagevorgang von dem Antriebsbundring an der Nockenwelle und der Wartungsvorgang, welcher das Lösen des Stifts erfordert, kompliziert wird. Zusätzlich muss ein Raum für ein Stiftloch sichergestellt werden, sodass der zylindrische Abschnitt von dem Antriebsbundring in der Achsrichtung in der Größe zunimmt. Als eine Konsequenz nimmt der variable Ventilsteuerzeitmechanismus in der Größe zu. Darüber hinaus erfordert die Ausbildung des Lochs für diesen Zweck einen größeren Antriebsbundring, um eine ausreichende Festigkeit des Antriebsbundrings sicherzustellen.
  • Eine herkömmliche Struktur einer exzentrischen Welle umfasst einen Wellenabschnitt und einen exzentrischen Abschnitt. Der exzentrische Abschnitt hat einen kleineren Durchmesser als der von dem Wellenabschnitt und seine Mitte ist von der Mitte des Wellenabschnitts versetzt. Wenn eine große Kraft auf einen ersten von dem Steuerantriebsabschnitt von der exzentrischen Welle und dem Ventilhubnockenelement ausgeübt wird, wird die große Kraft zu einem zweiten der zwei Elemente übertragen. Die zwei Elemente müssen somit stabiler hergestellt werden. Dies führt zu einer Gewichtserhöhung der exzentrischen Welle.
  • Bei einem herkömmlichen variablen Ventilsteuerzeitmechanismus dreht der exzentrische Bundring exzentrisch in einem Zustand, in welchem eine Mehrzahl von Rollen angeordnet sind, um einen gewissen Zwischenraum zwischen dem exzentrischen Bundring und dem Außenumfang von dem exzentrischen Abschnitt sicherzustellen. Die Rollen werden jeweils in den Haltefenstern gehalten, welche in der Nockenwelle ausgebildet sind. Wenn der Verbrennungsmotor normal läuft, wird der exzentrische Abschnitt von der exzentrischen Welle gestoppt, die Nockenwelle dreht und der exzentrische Bundring dreht zusammen mit der Drehung der Nockenwelle exzentrisch. Folglich ist der relative Betrag der Drehung der Nockenwelle zu dem exzentrischen Bundring klein, während der relative Betrag einer Drehung der Nockenwelle zu dem exzentrischen Abschnitt der exzentrischen Welle groß ist. Folglich rollt jede der Rollen nicht tatsächlich, sondern gleitet auf einem speziellen Abschnitt davon, welcher mit dem exzentrischen Abschnitt der exzentrischen Welle in Kontakt ist. in diesem speziellen Abschnitt ist die konvexe Oberfläche der Rolle mit der konvexen Oberfläche des exzentrischen Abschnitts in Kontakt, sodass der Oberflächendruck hoch ist. Als Konsequenz ist es schwierig, die Haltbarkeit dieser Rollen sicherzustellen.
  • ÜBERSICHT UND ZIELE DER ERFINDUNG
  • Ein Ziel einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es, ein Befestigungsmittel von einem Antriebsbundring bereitzustellen, durch welches Mittel die Arbeitsabläufe zur Montage und Demontage des Antriebsbundrings leichter gemacht werden. Zusätzlich wird durch das Befestigungsmittel ein zylindrischer Abschnitt von dem Antriebsbundring in der Größe in der Achs richtung kompakter gemacht, während eine ausreichende Festigkeit des Antriebsbundrings sichergestellt wird.
  • Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein variabler Ventilsteuerzeitmechanismus, in welchem ein Ventilhubnockenelement in der Umfangsrichtung verschiebbar auf einer Nockenwelle angebracht ist, welche angetrieben wird, um in Synchronisation mit einer Kurbelwelle eines Viertaktverbrennungsmotors zu drehen. Zusätzlich ist in dem variablen Ventilsteuerzeitmechanismus ein exzentrischer Bundring zwischen einen Antriebsbundring, welcher auf der Nockenwelle befestigt ist, und das Ventilhubnockenelement eingesetzt. Ein Verbindungsmechanismus umfasst den exzentrischen Bundring, einen Antriebsvorsprung, welcher in dem Antriebsbundring ausgebildet ist und mit einem von Aufnahmeabschnitten von dem exzentrischen Bundring im Eingriff ist, und einen Abtriebsvorsprung, welcher in dem Ventilhubnockenelement ausgebildet ist und mit einem anderen der Aufnahmeabschnitte des exzentrischen Bundrings im Eingriff ist. Mit dem Verbindungsmechanismus wird das Drehmoment von dem Antriebsbundring zu dem Ventilhubnockenelement übertragen. Die Öffnungs- und Schließsteuerzeit des Ventils wird eingestellt, indem die Drehphase von dem Ventilhubnockenelement relativ zu der Nockenwelle durch die Exzentrizität von dem exzentrischen Bundring zyklisch verändert wird. Der variable Ventilsteuerzeitmechanismus zeichnet sich dadurch aus, dass ein Keil bzw. eine Passfeder oder Feder zwischen der Nockenwelle und dem Antriebsbundring vorgesehen ist und dazu verwendet wird, den Antriebsbundring auf der Nockenwelle zu befestigen.
  • Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst der variable Ventilsteuerzeitmechanismus den Antriebsbundring, welcher einen zylindrischen Abschnitt und den Antriebsvorsprung umfasst, welcher von dem zylindrischen Abschnitt vorsteht. Die Feder ist in einer Position, welche den Antriebsvorsprung in der Achsrichtung der Nockenwelle teilweise überlappt.
  • Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst der variable Ventilsteuerzeitmechanismus ferner ein Lager für die Nockenwelle, welches zwischen zwei auf der Nockenwelle vorgesehenen Flanschen angeordnet ist. Bei dem variablen Ventilsteuerzeitmechanismus steht der Antriebsvorsprung von einem der Flansche von der Seite, wo das Lager angeordnet ist, zu der entgegengesetzten Seite von dem Flansch vor.
  • Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst der variable Ventilsteuerzeitmechanismus den Antriebsvorsprungaufnahmeabschnitt von dem exzentrischen Bundring. Die Abtriebsvorsprungaufnahmeabschnitte sind so angeordnet, dass sie voneinander in der Achsrichtung versetzt sind, damit jeder der Aufnahmevorsprünge näher zu dem entsprechenden der mit dem Aufnahmevorsprung in Eingriff tretenden Vorsprünge gelangt.
  • Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst der variable Ventilsteuerzeitmechanismus ferner Abstandsicherungselemente, welche jeweils in eine Mehrzahl von Haltefenstern eingebaut sind, welche im Umfang der Nockenwelle ausgebildet sind. Jedes Abstandsicherungselement ist in Kontakt mit der Außenumfangsfläche von einem exzentrischen Abschnitt einer exzentrischen Welle, welche in ein zentrales Loch der Nockenwelle eingesetzt ist, und mit der Innenumfangsfläche von dem exzentrischen Bundring. Folglich wird ein Zwischenraum zwischen den zwei Flächen sichergestellt. Im Querschnitt von jedem Abstandsicherungselement ist jeder von den zwei Seitenendabschnitten von dem Abstandsicherungselement, welche Abschnitte mit dem entsprechenden Haltefenster in Kontakt sind, von einem Teil von einem Außenumfangskreis gebildet. Der zentrale Abschnitt von dem Abstandsicherungselement ist von einem Abschnitt gebildet, welcher in Kontakt mit dem Außenumfang von dem exzentrischen Abschnitt und mit dem Innenumfang von dem exzentrischen Bundring ist.
  • Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erlaubt die Befestigung von dem Antriebsbundring an der Nockenwelle mit der Feder einen einfachen Arbeitsablauf bei der Montage der Antriebsbundringe an den anderen Elementen und einen einfachen Wartungsvorgang, welcher das Lösen der Antriebsbundringe erfordert. Zusätzlich wird kein Raum für Löcher benötigt. Somit kann der Antriebsbundring in der Größe kleiner gemacht werden. Darüber hinaus sind tatsächlich keine Löcher im Umfang von dem Antriebsbundring ausgebildet, sodass die Festigkeit leicht sichergestellt werden kann. Dies trägt ferner zu einer noch kompakteren Konstruktion von dem Antriebsbundring bei. Ferner kann der variable Ventilsteuerzeitmechanismus als Ganzes in der Größe noch kompakter gemacht werden.
  • Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung besteht der Antriebsbundring aus dem zylindrischen Abschnitt und dem Antriebsvorsprung, welcher von dem zylindrischen Abschnitt vorsteht. Die Feder ist in einer Position, welche den Antriebsvorsprung teilweise überlappt. Folglich kann der Antriebsbundring in der Größe in der Achsrichtung kompakt gemacht werden.
  • Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hat das Lager in jeder der Nockenwellen eine einfachere Struktur. Darüber hinaus ist der Antriebsvorsprung in dem Flansch ausgebildet. Folglich wird kein Antriebsbundring in diesem Abschnitt benötigt, sodass der variable Ventilsteuerzeitmechanismus in der Größe in der Achsrichtung kompakter gemacht werden kann. Zusätzlich kann eine Reduzierung der Teilezahl erreicht werden.
  • Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind der Antriebsvorsprungaufnahmeabschnitt und der Abtriebsvorsprungaufnahmeabschnitt derart angeordnet, dass sie voneinander in der Achsrichtung versetzt sind, sodass die Aufnahmeabschnitte näher zu den jeweiligen Vorsprüngen gelangen, welche mit den entsprechenden Aufnahmevorsprüngen in Eingriff treten. Dies erlaubt es, die Antriebsvorsprünge und die Abtriebsvorsprünge in den Abmessungen kürzer zu machen. Als ein Ergebnis kann der variable Ventilsteuerzeitmechanismus leichter gemacht werden.
  • Obwohl gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ein zylindrisches Abstandsicherungselement das Abstandsicherungselement bildet, um mit dem exzentrischen Abschnitt von der exzentrischen Welle in Kontakt zu sein, wobei eine konvexe Fläche an einer anderen konvexen Fläche anliegt, ermöglicht es ein Sektorabstandsicherungselement dem Abstandsicherungselement, mit dem exzentrischen Abschnitt von der exzentrischen Welle in Kontakt zu sein, wobei eine konvexe Fläche an einer konkaven Fläche anliegt. Folglich kann der Flächendruck zwischen der Außenfläche von dem exzentrischen Abschnitt von der exzentrischen Welle und jedem der Abstandsicherungselemente reduziert werden, sodass jedes der Abstandsicherungselemente in der Größe in der Achsrichtung des Abstandsicherungselements kompakter gemacht werden kann.
  • Ein Ziel einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es, eine leichtere exzentrische Welle bereitzustellen. Zu diesem Zweck muss verhindert werden, dass eine große Kraft, welche auf ein erstes Element von dem Steuerantriebsabschnitt (Getriebezug und Servomotor) und dem Ventilhubnockenabschnitt übertragen wird zu einem zweiten Element von den zwei Elementen übertragen wird, und eine geeignete Festigkeit für jedes Element festgesetzt werden muss.
  • Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein variabler Ventilsteuerzeitmechanismus mit den folgenden Merkmalen versehen. Bei dem variablen Ventilsteuerzeitmechanismus ist eine exzentrische Welle, welche einen exzentrischen Abschnitt hat, in ein zentrales Loch einer Nockenwelle eingesetzt, welche angetrieben wird, um sich in Synchronisation mit einer Kurbelwelle eines Viertaktverbrennungsmotors zu drehen. Die exzentrische Welle wird so in die Lage versetzt, sich relativ zu der Nockenwelle zu drehen. Ein Ventilhubnockenelement ist verschiebbar in der Umfangsrichtung auf dem Außenumfang der Nockenwelle angebracht. Ein exzentrischer Bundring, welcher gemäß der Position der Mitte von dem exzentrischen Abschnitt exzentrisch ausgebildet ist, ist zwischen einen Antriebsbundring, welcher auf der Nockenwelle befestigt ist, und das Ventilhubnockenelement ein gesetzt. Ein Verbindungsmechanismus besteht aus dem exzentrischen Bundring, einem Antriebsvorsprung, welcher in dem Antriebsbundring ausgebildet ist und mit einem von Aufnahmeabschnitten des exzentrischen Bundrings in Eingriff tritt, und einem Abtriebsvorsprung, welcher in dem Ventilhubnockenelement ausgebildet ist und mit dem anderen von den Aufnahmeabschnitten von dem exzentrischen Bundring in Eingriff tritt. Mit dem Verbindungsmechanismus wird das Drehmoment von dem Antriebsbundring zu dem Ventilhubnockenelement übertragen. Die Öffnungs- und Schließsteuerzeit des Ventils wird eingestellt, indem die Drehphase von dem Ventilhubnockenelement zyklisch relativ zu der Nockenwelle durch die Exzentrizität von dem exzentrischen Bundring verändert wird. Der variable Ventilsteuerzeitmechanismus umfasst einen zerbrechlichen Abschnitt, welcher durch ein Auftreten von einer ungewöhnlich überhöhten Energiezufuhr zerbrochen werden kann und in der exzentrischen Welle zwischen dem exzentrischen Abschnitt und einem Kraft-zur-Steuerung-Eingabeabschnitt ausgebildet ist.
  • Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst der variable Ventilsteuerzeitmechanismus ferner einen Öldurchgang, um Öl zu schmierenden Komponenten, wie z. B. Nocken, zuzuführen, welcher in der exzentrischen Welle in der Achsrichtung ausgebildet ist. Der zerbrechliche Abschnitt, welcher durch ein Auftreten einer ungewöhnlich überhöhten Energiezufuhr zerbrechlich ist, ist außerhalb eines Abschnitts ausgebildet, wo der Öldurchgang vorhanden ist.
  • Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst der variable Ventilsteuerzeitmechanismus den zerbrechlichen Abschnitt, welcher durch ein Auftreten einer ungewöhnlich überhöhten Energiezufuhr zerbrechlich ist, und hat eine Form, welche wenigstens zwei parallele Flächen hat, welche ausgebildet sind, indem Abschnitte von einem Wellenabschnitt der exzentrischen Welle weggeschnitten werden. Der zerbrechliche Abschnitt ist so ausgebildet, dass er von der Nockenwelle freiliegt.
  • Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst der variable Ventilsteuerzeitmechanismus den zerbrechlichen Abschnitt, welcher durch ein Auftreten einer ungewöhnlich überhöhten Energiezufuhr zerbrechlich ist, eine polygonale Querschnittsform.
  • Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst der variable Ventilsteuerzeitmechanismus den zerbrechlichen Abschnitt, welcher durch ein Auftreten einer ungewöhnlich überhöhten Energiezufuhr zerbrechlich ist, welcher an einem Ende der exzentrischen Welle ausgebildet ist.
  • Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird dann, wenn eine besonders große Kraft entweder auf den Ventilhubnockenabschnitt oder den Steuerantriebsabschnitt von der exzentrischen Welle von dem laufenden Motor ausgeübt wird, der zerbrechliche Abschnitt, welcher durch ein Auftreten einer ungewöhnlich überhöhten Energiezufuhr zerbrochen werden kann, zerbrochen, um die Bauteile zu schützen. Folglich müssen die Bauteile eine geringere Festigkeit haben, um auf diese Weise die Gewichtszunahme zu verhindern. Der zerbrechliche Abschnitt, welcher durch eine große Kraft zerbrochen werden kann, ist nicht in der Nockenwelle, sondern in der exzentrischen Welle ausgebildet. Folglich wird sogar bei dem Zerbrechen des zerbrechlichen Abschnitts der Antrieb der Nockenwelle und der von dem Nocken über das Zerbrechen von dem zerbrechlichen Abschnitt hinaus genau wie vor dem Zerbrechen fortgesetzt. In diesem Fall wird der variable Ventilsteuerzeitmechanismus auf einen einfachen Ventilsteuerzeitmechanismus ohne irgendeine Funktion, welche dem Mechanismus den Namen "variabel" verleiht, reduziert. Der Verbrennungsmotor setzt über den Verlust der oben erwähnten Funktion seinen Betrieb fort.
  • Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der zerbrechliche Abschnitt, welcher durch ein Auftreten einer ungewöhnlich überhöhten Energiezufuhr zerbrochen werden kann, außerhalb des Abschnitts ausgebildet, wo der Öldurchgang vorhanden ist. Folglich beschädigt das Zerbrechen von dem zerbrechlichen Abschnitt nicht den Öldurchgang.
  • Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden die Flächen, welche ausgebildet sind, indem Teile der exzentrischen Welle weggeschnitten werden, als eine Führung für die Anfangseinstellung der exzentrischen Welle verwendet und die Werkzeuge können verwendet werden, indem diese Flächen bei der Montage ausgenutzt werden.
  • Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der zerbrechliche Abschnitt dünner ausgebildet und dadurch kann die exzentrische Welle im Gewicht noch leichter gemacht werden.
  • Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die Montage des Abtriebszahnrads zur Zufuhr der Kraft zur Steuerung der exzentrischen Welle leicht unter Verwendung des zerbrechlichen Abschnitts erfolgen, welcher durch ein Auftreten einer ungewöhnlich überhöhten Energiezufuhr zerbrochen werden kann. Insbesondere in dem Fall des zerbrechlichen Abschnitts mit den zwei parallelen Flächen kann die Dimensionsgenauigkeit leicht gehandhabt werden und zwischen dem Zahnrad und der exzentrischen Welle gibt es weniger Lockerheit. Als ein Ergebnis kann eine genaue Steuerung erreicht werden.
  • Ein Ziel einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es, ein variables Ventilsteuerzeitventilhubsystem bereitzustellen, welches mit Abstandsicherungselementen ausgestattet ist, welche die Rollen ersetzen können und welche den Flächendruck in dem Kontaktabschnitt verringern können.
  • Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst ein variables Ventilsteuerzeitventilhubsystem eine Nockenwelle, welche ein zentrales Loch hat und in Synchronisation mit Drehungen einer Kurbelwelle dreht, eine exzentrische Welle, welche einen exzentrischen Abschnitt hat und in das zentrale Loch der Nockenwelle eingesetzt ist, einen Antriebsbundring, welcher auf der Nockenwelle befestigt ist und zusammen mit der Nockenwelle dreht, einen exzentrischen Bundring, welcher in Reaktion auf die Drehung von dem Antriebsbundring auf einem Drehmittelpunkt dreht, welcher von einem Drehmittelpunkt der Nockenwelle versetzt ist, den exzentrischen Abschnitt von der exzentrischen Welle, wobei der exzentrische Abschnitt auf der Innenumfangsseite von dem exzentrischen Bundring angeordnet ist und sich die Position des Drehmittelpunkts von dem exzentrischen Punkt verändert, wenn sich die exzentrische Welle drehmäßig bewegt. Ein Ventilhubnockenelement, welches in Reaktion auf die Drehung von dem exzentrischen Bundring dreht, ist mit einer Mehrzahl von Haltefenstern versehen, welche in einem Teil, welches zwischen dem exzentrischen Bundring und dem exzentrischen Abschnitt angeordnet ist, von der Nockenwelle ausgebildet sind und derart ausgebildet sind, dass die Verbindung zwischen einer Seite des exzentrischen Bundrings und einer Seite des exzentrischen Abschnitts hindurch erreicht wird. Abstandsicherungselemente sind jeweils in den Haltefenstern angeordnet, wobei jedes Abstandsicherungselement sowohl mit dem exzentrischen Bundring als auch mit dem exzentrischen Abschnitt in Kontakt ist, um auf diese Weise einen Abstand zwischen dem exzentrischen Bundring und dem exzentrischen Abschnitt sicherzustellen. Hier sind die Abstandsicherungselemente gleitende Abstandhalter. In jedem der gleitenden Abstandhalter sind eine innenseitige und eine außenseitige Kontaktfläche durch kurvenförmige Linien gebildet, welche im Wesentlichen als Teile von konzentrischen Kreisen angesehen werden, wenn sie in der Achsrichtung der Nockenwelle betrachtet werden. Die gleitenden Abstandhalter gleiten sowohl auf dem exzentrischen Rundring als auch auf dem exzentrischen Abschnitt.
  • Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das variable Ventilsteuerzeitventilhubsystem nach dem ersten Aspekt mit den folgenden zusätzlichen Merkmalen versehen. Wenn in der Achsrichtung der Nockenwelle gesehen, ist der Krümmungsradius von einer Gleitfläche von dem gleitenden Abstandhalter auf der Seite von dem exzentrischen Bundring größer als der Radius von einer Innenseitenfläche von dem exzentrischen Bundring und ist der Krümmungsradius von der Gleitfläche von dem gleitenden Abstandhalter auf einer zu dem exzentrischen Abschnitt von der exzentrischen Welle weisenden Seite größer als der Radius von einer Außenseitenfläche von dem exzentrischen Abschnitt.
  • Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hat das variable Ventilsteuerzeitventilhubsystem nach dem ersten Aspekt die folgenden zusätzlichen Merkmale. Wenn in der Achsrichtung der Nockenwelle gesehen, ist der Krümmungsradius von einer Gleitfläche von dem gleitenden Abstandhalter auf der Seite von dem exzentrischen Bundring kleiner als der Radius von einer Innenseitenfläche von dem exzentrischen Bundring und ist der Krümmungsradius von der Gleitfläche von dem gleitenden Abstandhalter auf einer zu dem exzentrischen Abschnitt von der exzentrischen Welle weisenden Seite kleiner als der Radius von einer Außenseitenfläche von dem exzentrischen Abschnitt. Zusätzlich ist eine gekrümmte Fläche in dem Randabschnitt von einem Gleitkontaktabschnitt von dem gleitenden Abstandhalter mit einem Außenumfang von dem exzentrischen Abschnitt ausgebildet.
  • Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst das variable Ventilsteuerzeitventilhubsystem nach einem der zweiten und dritten Aspekte die folgenden zusätzlichen Merkmale. Wenn in der Achsrichtung der Nockenwelle gesehen sind die Gleitfläche von dem gleitenden Abstandhalter auf der Seite des exzentrischen Bundrings und die Gleitfläche von dem gleitenden Abstandhalter auf der Seite des exzentrischen Abschnitts von Teilen konzentrischer Kreise gebildet.
  • Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das variable Ventilsteuerzeitventilhubsystem nach einem der ersten und vierten Aspekte mit den folgenden zusätzlichen Merkmalen versehen. Eine innenseitige Fläche von dem Haltefenster, welche Fläche in Kontakt mit einer Seitenfläche von dem gleitenden Abstandhalter ist, ist flach ausgebildet. Zusätzlich ist die Seitenfläche von dem gleitenden Abstandhalter, welche Seitenfläche mit der Innenseitenfläche von dem Haltefenster in Kontakt ist, in der Achsrichtung der Nockenwelle gesehen bogenförmig ausgebildet.
  • Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, im Vergleich zu einer Rolle, hat der gleitende Abstandhalter mit dieser Form einen großen Gleitbereich zwischen dem gleitenden Abstandhalter und dem exzentrischen Bundring wie auch zwischen dem gleitenden Abstandhalter und dem exzentrischen Abschnitt von der exzentrischen Welle. Folglich wird der Flächendruck verringert, während die Haltbarkeit verbessert wird.
  • Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gleitet jeder so ausgebildete gleitende Abstandhalter auf insgesamt drei Punkten, zwei an der Außenseite und einem an der Innenseite. Dies stabilisiert die Gleitflächen. Zusätzlich ist der Drehbetrag des exzentrischen Bundrings relativ zu dem gleitenden Abstandhalter klein, sodass das Gleiten durch einen Linienkontakt an Endabschnitten von dem gleitenden Abstandhalter überhaupt keine Probleme bereitet. Darüber hinaus ist der Drehbetrag von dem exzentrischen Abschnitt von der exzentrischen Welle relativ zu dem gleitenden Abstandhalter groß, aber der von der Tangentiallinie von dem exzentrischen Abschnitt und der Tangentiallinie von dem gleitenden Abstandhalter gebildete Winkel ist in der Nähe von jeder Kontaktfläche äußerst klein. Folglich kann der Flächendruck verringert werden und eine vorteilhafte Schmierung kann erreicht werden.
  • Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gleitet jeder so ausgebildete gleitende Abstandhalter auf insgesamt drei Punkten – einem an der Außenseite und zwei an der Innenseite. Dies stabilisiert die Gleitflächen.
  • Zusätzlich ist der Drehbetrag von dem exzentrischen Bundring relativ zu dem gleitenden Abstandhalter klein, sodass der exzentrische Bundring an einem Punkt mit dem gleitenden Abstandhalter in Kontakt ist. Unterdessen ist der Drehbetrag von dem exzentrischen Abschnitt von der exzentrischen Welle relativ zu dem gleitenden Abstandhalter groß, sodass der exzentrische Abschnitt von der exzentrischen Welle mit dem gleitenden Abstandhalter an zwei Punkten in Kontakt ist, um auf diese Weise den Flächendruck der Gleit fläche zu reduzieren. Darüber hinaus erlaubt es die Ausbildung des Randabschnitts von dem Gleitkontaktabschnitt mit einer gekrümmten Oberfläche, dass eine vorteilhafte Schmierung erreicht wird.
  • Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind die inneren und äußeren Gleitflächen von dem gleitenden Abstandhalter mit dieser Form in der Achsrichtung der Nockenwelle gesehen von Teilen konzentrischer Kreise gebildet. Folglich kann der gleitende Abstandhalter hergestellt werden, indem ein hohles Rohr geschnitten wird und dann ein Teil desselben abgeschabt wird. Dies führt zu einer höheren Produktivität.
  • Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wenn der exzentrische Abschnitt von der exzentrischen Welle in einer bestimmten Position angeordnet ist, gleitet der gleitende Abstandhalter in dem Haltefenster in der radialen Richtung. In einer solchen Situation kann eine Verbesserung der Funktion erreicht werden. Darüber hinaus ist die Seitenfläche von dem gleitenden Abstandhalter in der Achsrichtung der Nockenwelle gesehen bogenförmig ausgebildet. Wenn sich die Position von dem exzentrischen Abschnitt der exzentrischen Welle in der Umfangsrichtung derselben unterscheidet unterscheidet sich folglich auch die Gleitfläche. In einer solchen Situation können gleichmäßige Gleitcharakateristika erreicht werden.
  • Ein weiterer Anwendungsbereich der vorliegenden Erfindung wird aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung ersichtlich. Es sollte jedoch verstanden werden, dass die detaillierte Beschreibung und speziellen Beispiele, während sie bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung zeigen, nur der Veranschaulichung dienen, da verschiedene Änderungen und Modifikationen innerhalb des Geistes und Schutzbereichs der Erfindung Fachleuten aus dieser detaillierten Beschreibung ersichtlich werden.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Die vorliegende Erfindung wird vollständiger verstanden aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen, welche nur der Veranschaulichung dienen und somit für die vorliegende Erfindung nicht begrenzend sind, und in welchen:
  • 1 eine Draufsicht ist, welche einen Zylinderkopf eines Zweizylinder-Viertakt-Verbrennungsmotors gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, wobei der gezeigte Zylinderkopf in einer Ebene geschnitten ist, welche die Mittellinie von jeder von Nockenwellen umfasst;
  • 2 eine Längsquerschnittsansicht der Nockenwelle ist;
  • 3 eine vergrößerte Ansicht von einem exzentrischen Bundring aus der Achsrichtung gesehen ist;
  • 4 eine Querschnittsansicht längs der Linie IV-IV in 3 ist;
  • 5 eine Querschnittsansicht von einem Antriebsbundring längs der Achse desselben ist;
  • 6 eine Querschnittsansicht von einem zentralen Abschnitt von dem exzentrischen Bundring längs der Linie VI-VI in 2 ist und einen Niedergeschwindigkeitszustand zeigt;
  • 7 eine Querschnittsansicht von derselben Position wie der in 6 gezeigten ist, aber einen Hochgeschwindigkeitszustand zeigt;
  • 8 eine Querschnittsansicht von einem zentralen Abschnitt von einem exzentrischen Bundring gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
  • 9 eine dreiseitige Ansicht von einem Abstandsicherungselement ist;
  • 10 eine Querschnittsansicht längs der Linie X-X in 8 ist;
  • 11 eine Querschnittsansicht längs der Linie XI-XI in 10 ist;
  • 12 eine Querschnittsansicht längs der Linie XII-XII in 2 ist und ein Beispiel von einem zerbrechbaren Abschnitt zeigt, welcher einen kreisförmigen Querschnitt hat und welcher durch ein Auftreten einer ungewöhnlich überhöhten Energiezufuhr zerbrochen werden kann;
  • 13 eine Querschnittsansicht von derselben Position wie der in 12 gezeigten ist, welche jedoch ein Beispiel von einem zerbrechlichen Abschnitt mit einem Querschnitt zeigt, welcher zwei parallele Flächen hat;
  • 14 eine Querschnittsansicht von derselben Position wie der in 12 gezeigten ist, welche jedoch ein Beispiel von einem polygonalen Querschnitt zeigt;
  • 15 eine vertikale Querschnittsansicht von einem Beispiel ist, wo ein Zahnrad, wo die Kraft zur Steuerung zugeführt wird, mit dem zerbrechlichen Abschnitt gekuppelt ist, wobei zwei parallele Flächen an einem Endabschnitt von der exzentrischen Welle ausgebildet sind;
  • 16 eine Querschnittsansicht längs der Linie XIII-XIII in 15 ist;
  • 17(a) bis 17(d) vierseitige Ansichten von einem gleitenden Abstandhalter 17 sind;
  • 18 eine vergrößerte Querschnittsansicht ist, welche einen gleitenden Abstandhalter 17 und seine peripheren Elemente gemäß einer Ausführungsform von dem variablen Ventilsteuerzeitventilhubsystem der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 19 eine vergrößerte Querschnittsansicht ist, welche einen gleitenden Abstandhalter 25 und seine Peripherieelemente gemäß einer weiteren Ausführungsform des variablen Ventilsteuerzeitventilhubsystems der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 20 eine vergrößerte Querschnittsansicht ist, welche einen gleitenden Abstandhalter 30 und seine peripheren Elemente gemäß einer dritten Ausführungsform von dem variablen Ventilsteuerzeitventilhubsystem der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 21 eine vertikale Querschnittsansicht von dem exzentrischen Bundring 18 ist; und
  • 22 eine Querschnittsansicht von derselben Position wie der in 8 gezeigten ist und einen Hochgeschwindigkeitszustand zeigt.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • 1 ist eine Draufsicht, welche einen Zylinderkopf 2 von einem Zweizylinder-Viertaktverbrennungsmotor 1 gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Der gezeigte Zylinderkopf 2 ist in einer Ebene geschnitten, welche die Mittellinie von jeder der Nockenwellen 3 und 4 umfasst. Die Nockenwelle 3 für das Einlasssystem und die Nockenwelle 4 für das Auslasssystem sind parallel zueinander an der oberen Fläche von dem Zylinderkopf 2 angeordnet. Jeder der Zylinder hat zwei Einlassventile und zwei Auslassventile. In der Nockenwelle 3 für das Einlasssystem sind zwei identische Ventilhubnockenelemente 5, 5 vorgesehen, um die Einlassventile von jedem Zylinder zu öffnen und zu schließen und sind längs der Nockenwelle 3 angeordnet. Jedes der zwei Ventilhubnockenelemente 5, 5 hat zwei Nockenbuckel 5a und 5b. In gleicher Weise sind an der Nockenwelle 4 von dem Auslasssystem zwei Ventilhubnockenelemente 5, 5, welche zu den oben erwähnten Ventilhubnockenelementen 5, 5 identisch sind, angebracht, um die Auslassventile von jedem Zylinder zu öffnen und zu schließen. Jedes von diesen zwei Ventilhubnockenelementen 5, 5 hat auch zwei Nockenbuckel 5a und 5b.
  • Zwei Flansche 6 und 7 sind an einem Ende von jedem der Nockenwellen 3 und 4 ausgebildet. Jeder von den äußeren Flanschen 6 ist integral mit der entsprechenden einen der Nockenwellen 3 und 4 ausgebildet. Unterdessen ist jeder von den inneren Flanschen 7 separat von der entsprechenden einen der Nockenwellen 3 und 4 ausgebildet, aber ist mit der Nockenwelle integriert, indem er auf die Nockenwelle zur Befestigung gepresst ist. Jede der Nockenwellen 3 und 4 ist durch Lager 8, 9 und 10 drehbar gelagert. Die Lager 8 und 9 sind jeweils in den zwei Ventilhubnockenelementen vorgesehen. Jedes der Lager 8 und 9 ist zwischen zwei Nockenbuckeln 5a und 5b angeordnet, welche in jeder von den zwei Ventilhubnockenelementen ausgebildet sind, welche an jeder der Nockenwellen 3 und 4 befestigt und so an diesen angebracht sind. Das Lager 10 ist zwischen den zwei oben erwähnten Flanschen 6 und 7 angeordnet.
  • Jeder von den äußeren Flanschen 6, welche an einem Ende von jeder der Nockenwellen 3 und 4 vorgesehen ist, hat einen von zwei Abtriebskettenrädern 11, 11. Ein Steuerriemen ist um die Abtriebskettenräder 11, 11 und ein Antriebskettenrad, welches an der Kurbelwelle (nicht veranschaulicht) vorgesehen ist, geschlungen und durch den Steuerriemen werden die Nockenwellen 3 und 4 angetrieben, um von der Kurbelwelle mit einer halben Drehzahl der Kurbelwelle angetrieben zu werden.
  • Die Nockenwellen 3 und 4 sind hohl und zylindrisch. In das zentrale Loch von jeder der Nockenwellen 3 und 4 ist eine von exzentrischen Wellen 12, 12 eingesetzt und so relativ zu der entsprechenden einen der Nockenwellen 3, 4 drehbar gemacht. Jede der exzentrischen Wellen 12, 12 hat zwei identische exzentrische Abschnitte 12a, 12a. Eines der identischen Abtriebszahnräder 13 zur Steuerung ist auf einem Ende von jeder der exzentrischen Wellen 12, 12 angebracht und so mit diesem integriert. Die Abtriebszahnräder 13, 13 zur Steuerung werden durch eine Steuereinheit über einen Getriebezug und einen Servomotor (nicht veranschaulicht) angetrieben und gesteuert. Die so gesteuerten Abtriebszahnräder 13, 13 zur Steuerung bewegen die zentrale Position von jedem exzentrischen Abschnitt 12a von jeder exzentrischen Welle 12 drehmäßig zu einer Position, sodass ein vorbestimmter Zweck erreicht wird. Im Dauerbetrieb ist die exzentrische Welle gestoppt und die Nockenwelle dreht um die exzentrische Welle.
  • 2 ist eine Längsquerschnittsansicht von der Nockenwelle 3 für das Einlasssystem. Die folgende Beschreibung basiert auf der Nockenwelle 3 für das Einlasssystem, welche als ein Beispiel für die zwei Nockenwellen 3 und 4 für das Einlasssystem und das Auslasssystem verwendet wird, welche im Wesentlichen zueinander identische Strukturen haben. In der folgenden Beschreibung wird die "Nockenwelle für das Einlasssystem" einfach "Nockenwelle" genannt, während das "Einlassventil" einfach "Ventil" genannt wird.
  • In der Nockenwelle 3 sind fünf rechteckige Haltefenster 16 ausgebildet, wobei sie in der Umfangsrichtung an jeder der Positionen angeordnet sind, welche an der Außenseite von und entsprechend den zwei exzentrischen Abschnitten 12a und 12a von der exzentrischen Welle 12 angeordnet sind. Eine Rolle 17 ist in jedem der Haltefenster 16 angeordnet und gehalten, um mit der Außenumfangsfläche von dem exzentrischen Abschnitt 12a in Kontakt zu sein. Jeder von den exzentrischen Bundringen 18, 18 ist an der Außenseite von jeder Gruppe von Rollen angebracht. Hier ist jede Rolle 17 mit der Innenfläche von einem zylindrischen Abschnitt 18a von jedem der exzentrischen Bundringe 18, 18 in Kontakt, während sich die Rollen 17 in der Umfangsrichtung relativ zu dem zylindrischen Abschnitt 18a bewegen können.
  • Ein Antriebsbundring 19 ist am Außenumfang von der Nockenwelle 3 angebracht und ist benachbart einem der zwei exzentrischen Bundringe 18, 18. Der eine, welcher dem Antriebsbundring 19 benachbart ist, ist weiter von dem inneren Flansch 7 entfernt angeordnet als der andere. Der Antriebsbun dring 19 ist an der Nockenwelle 3 mit einer Feder 20 befestigt und kann so zusammen mit der Nockenwelle 3 drehen. Ein Antriebsvorsprung 19b ist integral mit einem zylindrischen Abschnitt 19a ausgebildet und steht von dem Außenumfang von einem Endabschnitt von dem zylindrischen Abschnitt 19a von dem Antriebsbundring 19 zu dem exzentrischen Bundring 18 vor. Der andere exzentrische Bundring 18 ist dem inneren Flansch 7 benachbart. Ein Antriebsvorsprung 7a ist integral mit dem inneren Flansch 7 ausgebildet und steht von dem Außenumfangsabschnitt von dem inneren Flansch 7 zu dem exzentrischen Bundring 18 vor.
  • Die Ventilhubnockenelemente 5, 5 sind an Positionen vorgesehen, welche jeweils den exzentrischen Bundringen 18, 18 benachbart sind. Jeder von den Abtriebsvorsprüngen 5c, 5c ist integral mit dem entsprechenden der Nockenbuckel 5b, 5b benachbart den jeweiligen exzentrischen Bundringen 18, 18 ausgebildet. Jeder Abtriebsvorsprung steht von einer Endfläche von jedem der Nockenbuckel 5b, 5b zu dem exzentrischen Bundring 18 hin vor. 2 zeigt vier obere Ventilabschnitte 21, welche mit den Nockenbuckeln 5a und 5b in Kontakt gebracht werden. Ein Öldurchgang 12b ist in dem zentralen Abschnitt von der exzentrischen Welle 12 ausgebildet, um Schmieröl verschiedenen Abschnitten von dem Nocken, der Lager und dgl. zuzuführen.
  • 3 ist eine vergrößerte Ansicht von dem exzentrischen Bundring 18, welcher aus der Achsrichtung betrachtet wird. 4 ist eine Querschnittsansicht längs der Linie IV-IV von 3. Der exzentrische Bundring 18 umfasst den zylindrischen Abschnitt 18a, ein Paar von Vorsprungaufnahmeabschnitten, einen Antriebsvorsprungaufnahmeabschnitt 18b und einen Abtriebsvorsprungaufnahmeabschnitt 18c, welche mit der Mitte des zylindrischen Abschnitts 18a dazwischen angeordnet vorgesehen sind. In jedem der Aufnahmeabschnitte sind Nuten 18d und 18e ausgebildet.
  • In 4 sind die Aufnahmeabschnitte 18b und 18c ausgebildet, indem sie voneinander zu der Wellenendseite hin versetzt sind. Um es anders auszudrücken, wie 2 zeigt, ist der Antriebsvorsprungaufnahmevorsprung 18b derart vorgesehen, dass er näher zu dem Antriebsvorsprung 19b oder 7a gelangt, während der Abtriebsvorsprungaufnahmeabschnitt 18b derart vorgesehen ist, dass er näher zu dem Abtriebsvorsprung 5c gelangt. Der Grund hierfür liegt darin, dass eine solche Bereitstellung zu einer kürzeren Abmessung der Antriebsvorsprünge 19b und 7a wie auch des Abtriebsvorsprungs 5c führt. Folglich kann die auf jeden Vorsprung einwirkende Biegebelastung reduziert werden.
  • 4 ist eine Querschnittsansicht von dem exzentrischen Bundring 18 längs seiner Achse. Der exzentrische Bundring 18 umfasst einen zylindrischen Abschnitt 18a, ein Paar von Vorsprungaufnahmeabschnitten – einen Antriebsvorsprungaufnahmeabschnitt 18b und einen Abtriebsvorsprungaufnahmeabschnitt 18c, welche mit der Mitte des zylindrischen Abschnitts 18a dazwischen angeordnet vorgesehen sind.
  • In 2 ist ein Antriebsbundring 19 an dem Außenumfang von der Nockenwelle 3 angebracht und ist benachbart einem der zwei exzentrischen Bundringe 18, 18. Der eine, welcher dem Antriebsbundring 19 benachbart ist, ist von dem inneren Flansch 7 entfernter als es der andere ist. Der Antriebsbundring 19 ist an der Nockenwelle 3 durch eine Feder 20 befestigt und kann so zusammen mit der Nockenwelle 3 drehen. Ein Antriebsvorsprung 19b ist integral mit einem zylindrischen Abschnitt 19a ausgebildet und steht von dem Außenumfang von einem Endabschnitt von dem zylindrischen Abschnitt 19a von dem Antriebsbundring 19 zu dem exzentrischen Bundring 18 vor. Der andere exzentrische Bundring 18 ist benachbart dem inneren Flansch 7. Ein Antriebsvorsprung 7a ist integral mit dem inneren Flansch 7 ausgebildet und steht von dem Außenumfangsabschnitt von dem inneren Flansch 7 zu dem exzentrischen Bundring 18 vor.
  • In 2 sind die Ventilhubnockenelemente 5, 5 an Positionen vorgesehen, welche jeweils den exzentrischen Bundringen 18, 18 benachbart sind. Jeder von den Abtriebsvorsprüngen 5c, 5c ist integral mit dem entsprechenden der Nockenbuckel 5b, 5b benachbart dem jeweiligen exzentrischen Bundring 18, 18 ausgebildet. Jeder Abtriebsvorsprung steht von einer Endfläche von jedem der Nockenbuckel 5b, 5b zu dem exzentrischen Bundring 18 vor. 2 zeigt vier obere Ventilabschnitte 21, welche mit den Nockenbuckeln 5a und 5b in Kontakt gebracht werden.
  • 5 ist eine Querschnittsansicht von dem Antriebsbundring 19 längs seiner Achse und zeigt einen Zustand, in welchem der Antriebsbundring an der Nockenwelle 3 durch die Feder 20 derart befestigt ist, dass er integral mit der Nockenwelle 3 dreht. Der Antriebsbundring 19 umfasst den zylindrischen Abschnitt 19a und den Antriebsvorsprung 19b, welcher integral mit dem zylindrischen Abschnitt 19a ausgebildet ist und steht von dem Außenumfang von einem Endabschnitt, auf der Seite von dem exzentrischen Bundring 18, von einem zylindrischen Abschnitt 19a zu dem exzentrischen Bundring 18 vor. Die Feder 20 ist derart vorgesehen, dass sie teilweise den Antriebsvorsprung 19b überlappt (der überlappende Abschnitt wird durch die Bezugszahl A in der Zeichnung angegeben). Mit dieser Struktur kann die Feder 20 das Moment aufnehmen, welches auf einen Basisabschnitt 19c von dem Antriebsvorsprung 19b wirkt. Folglich kann der zylindrische Abschnitt 19a mit einer kleineren Dicke hergestellt werden. Während zwischen der Feder 20 und dem Antriebsbundring 19 ein ausreichender Kontaktbereich sichergestellt wird, um das Drehmoment der Nockenwelle 3 von der Feder 20 zu dem Antriebsbundring 19 zu übertragen, kann zusätzlich der zylindrische Abschnitt 19a von dem Antriebsbundring 19 in der Achsrichtung kompakt gemacht werden.
  • 6 ist eine Querschnittsansicht von einem zentralen Abschnitt von dem exzentrischen Bundring 18 längs der Linie VI-VI in 2 und zeigt einen Niedergeschwindigkeitszustand. In der Zeichnung bezeichnet die Bezugszahl O der Mittelpunkt der Nockenwelle 3, während die Bezugszahl E der Mittelpunkt von dem exzentrischen Abschnitt 12a von der exzentrischen Welle 12 bezeichnet. Die Innenfläche von dem zylindrischen Abschnitt 18a von dem exzentrischen Bundring 18 ist von den mehreren Rollen 17 in einem gleichmäßigen Abstand von dem Außenumfang von dem exzentrischen Abschnitt 12a gelagert. Folglich deckt sich der Mittelpunkt von dem exzentrischen Bundring 18 mit dem Mittelpunkt E von dem exzentrischen Abschnitt 12a von dem exzentrischen Bundring 12. Die Rollen 17 dienen als die Abstandsicherungselemente, um einen konstanten Abstand zwischen dem Außenumfang von dem exzentrischen Abschnitt 12a und dem Innenumfang von dem zylindrischen Abschnitt 18a von dem exzentrischen Bundring 18 zu halten. In dem exzentrischen Bundring 18 sind der Antriebsvorsprungaufnahmeabschnitt 18b und der Abtriebsvorsprungaufnahmeabschnitt 18c integral mit dem exzentrischen Bundring 18 an Positionen ausgebildet, welche bezüglich dem Mittelpunkt von dem exzentrischen Bundring 18 symmetrisch sind. Die Haltenuten 18d und 18e von den Aufnahmeabschnitten halten jeweils den Antriebsvorsprung 19b und den Abtriebsvorsprung 5c. In dem Fall von dem exzentrischen Bundring 18, welcher näher zu dem inneren Flansch 7 ist, ist es nicht der Antriebsvorsprung 19b von dem Antriebsbundring 19, sondern der Antriebsvorsprung 7a, welcher von dem inneren Flansch 7 vorsteht, welcher mit der Decknut 18d in Eingriff tritt.
  • Mit der oben beschriebenen Struktur gemäß dieser Ausführungsform können die folgenden Effekte erhalten werden. In dem Fall von einem niedertourigen Zustand von dem Verbrennungsmotor 1 wird durch ein Steuersignal von der Steuereinheit der exzentrische Abschnitt 12a von der exzentrischen Welle 12 gedreht und in einer Position gehalten, welche von dem oberen Ventilabschnitt 21 am weitesten weg ist. 6 zeigt einen solchen Zustand. Zusätzlich wird gemäß einem Prinzip, welches dem in der offengelegten Publikation der ungeprüften japanischen Patentanmeldung Sho 63-1707 beschriebenen Prinzip ähnlich ist, die Zeiteinstellung vom Beginn der Öffnung des Ventils verzögert und die Zeiteinstellung vom Schließen des Ventils vorverschoben. Folglich machen eine verzögerte Öffnungsstartsteuerzeit von dem Einlassventil und eine vorverlegte Schließsteuerzeit von dem Auslassventil die Ventilüberlappungsperiode kürzer.
  • 7 ist eine Querschnittsansicht von derselben Position wie der in 6 gezeigten, welche jedoch einen Hochgeschwindigkeitszustand zeigt. Wenn die Umdrehung von dem Verbrennungsmotor 1 bis zu der maximalen Umdrehung erhöht wird, wird der exzentrische Abschnitt 12a von der exzentrischen Welle 12 gedreht und in einer Position gehalten, welche dem oberen Ventilabschnitt 21 am nächsten ist. 7 zeigt einen solchen Zustand. Zusätzlich wird gemäß einem Prinzip, welches dem oben beschriebenen Prinzip ähnlich ist, die Zeiteinstellung von dem Start der Öffnung von dem Ventil vorverlegt und die Zeiteinstellung vom Schließen des Ventils verzögert. Folglich machen eine vorverlegte Öffnungsstartzeiteinstellung des Einlassventils und eine verzögerte Schließzeiteinstellung des Auslassventils die Ventilüberlappungsperiode länger. Als Ergebnis wird ein Zustand erreicht, welcher für das Hochgeschwindigkeitsbetriebsverhalten geeignet ist.
  • In 2 ist ein Öldurchgang 12b in dem mittleren Abschnitt von der exzentrischen Welle 12 ausgebildet, um Schmieröl zu verschiedenen Abschnitten des Nockens, der Lager und dgl. zuzuführen. Ein zerbrechlicher Abschnitt 12c ist nahe dem Endabschnitt der exzentrischen Welle 12 ausgebildet. Der Durchmesser von dem zerbrechlichen Abschnitt 12c, welcher kleiner als der des exzentrischen Abschnitts 12a ist, erlaubt es, dass der zerbrechliche Abschnitt 12c durch ein Auftreten einer ungewöhnlich überhöhten Energiezufuhr zerbrochen wird. Der zerbrechliche Abschnitt 12c ist zwischen dem exzentrischen Abschnitt 12a und der Position von dem Abtriebszahnrad 13 zur Steuerung, wo die Antriebskraft zur Steuerung der exzentrischen Welle zugeführt wird, ausgebildet. Innerhalb des Abschnitts hat der zerbrechliche Abschnitt 12c die kleinste Querschnittsfläche, sodass der zerbrechliche Abschnitt 12c gegenüber dem Torsionsmoment am schwächsten ist. Der zerbrechliche Abschnitt 12c ist an der Außenseite von dem Abschnitt ausgebildet, wo der Öldurchgang ausgebildet ist. Insbesondere ist der Teil des Wellenabschnitts der exzentrischen Welle 12, in welchem ein Teil von dem zerbrechlichen Abschnitt 12c ausgebildet ist, der Abschnitt, welcher von der Nockenwelle 3 hervorsteht und zur Außenseite hin freiliegt.
  • 8 ist eine Querschnittsansicht von einem zentralen Abschnitt von einem exzentrischen Bundring von einem variablen Ventilsteuerzeitmechanis mus gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 8 zeigt einen Niedergeschwindigkeitsbetriebszustand. Diese Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform in einer Nockenwelle 25, den Haltefenstern 26 und den Abstandsicherungselementen 27. Der Rest der in 8 gezeigten Komponenten, ein exzentrischer Abschnitt 12a von einer exzentrischen Welle 12, ein exzentrischer Bundring 18 und jede von seinen Komponenten, ein Antriebsvorsprung 19b, ein Nockenbuckel 5b, ein Abtriebsvorsprung 5c, ein oberer Ventilabschnitt 21 ist derselbe wie in der ersten Ausführungsform, sodass dieselben Bezugszahlen verwendet werden. Wie in 8 dargestellt, bezeichnen O und E jeweils die Mittelpunkte der Nockenwelle 25 und des exzentrischen Abschnitts 12a.
  • Jedes der Abstandsicherungselemente 27 von dieser Ausführungsform hat einen Sektorquerschnitt. In dem Querschnitt sind jeder von den zwei Seitenabschnitten von einem Teil eines Außenumfangskreises 28 gebildet, während der zentrale Abschnitt von einem Teil eines Sektors gebildet ist, welcher mit dem Außenumfang von dem exzentrischen Abschnitt 12a und mit dem Innenumfang von dem exzentrischen Bundring 18 in Kontakt ist. Jedes der Abstandsicherungselemente 27 ist aus einem einzigen Rohrmaterial herausgeschnitten, wobei ein Teil desselben ausgemeißelt ist, und so hat der Außenumfangskreis von dem Abstandsicherungselement 27 einen größeren Durchmesser als der Durchmesser von der Rolle von der ersten Ausführungsform. Aus diesem Grund hat jedes der in der Nockenwelle 25 ausgebildeten Haltefenster 26 eine größere Breite als in der ersten Ausführungsform und eine verringerte Anzahl an Abstandsicherungselementen 27 sind ausgebildet.
  • Jedes Abstandsicherungselement 27 von der oben beschriebenen Struktur hat seine Innenfläche mit der Außenfläche von dem exzentrischen Abschnitt 12a in Kontakt und seine Außenfläche mit der Innenfläche von dem exzentrischen Bundring 18 in Kontakt. Die oben beschriebene Verwendung von den Abstandsicherungselementen 27, jedes mit dem Sektorquerschnitt, reduziert den Flächendruck auf die Innenfläche von dem Abstandsicherungselement 27 von dem entsprechenden Flächendruck in dem Fall der zylinderförmigen Abstandsicherungselemente. Als Konsequenz hat jedes der Abstandsicherungselemente 27 eine kürzere Abmessung und das Element kann in der Größe kompakter gemacht werden.
  • Die 9(a) bis 9(c) sind dreiseitige Ansichten des Abstandsicherungselements 27. 9(a) ist eine Endflächenansicht, 9(b) ist eine Ansicht, welche ein äußeres Aussehen desselben zeigt (ein Diagramm, wie es in der durch den Pfeil B in 9(a) angegebenen Richtung zu sehen ist) und 9(c) ist eine Seitenaufrissansicht (ein Diagramm, wie es in der durch den Pfeil C in 9(a) angedeuteten Richtung zu sehen ist). Der Querschnitt von dem Abstandsicherungselement 27 hat jeden der zwei Seitenabschnitte, welche von einem Teil von dem Außenumfangskreis 28 gebildet sind. Unterdessen sind die inneren und äußeren Seiten von dem Querschnitt von dem Abstandsicherungselement 27 derart hergestellt, dass sie jeweils mit dem Außenumfang von dem exzentrischen Abschnitt 12a und mit dem Innenumfang von dem exzentrischen Bundring 18 in Kontakt sind. Zusätzlich ist jeder von den Endabschnitten von jedem Abstandsicherungselement 27, wie in den 9(b) und 9(c) gezeigt, so ausgeschnitten, dass sie in der Form von einem kreisförmigen Kegelstumpf hergestellt sind. Jede der Endflächen 29 ist somit in einem Kreis mit einem kleineren Durchmesser ausgebildet.
  • 10 ist eine Querschnittsansicht längs der Linie X-X in 8. 11 ist eine Querschnittsansicht längs der Linie XI-XI in 10. Das Schneiden der Endabschnitte von jedem Abstandsicherungselement 27 in die Form eines kreisförmigen Kegelstumpfs bildet den Endabschnitt derart, dass er eine kleinere Kontaktfläche mit der Innenfläche von jedem Endabschnitt des Haltefensters 26 hat. Als Ergebnis kann die Reibung in diesem Teil von dem Mechanismus reduziert werden.
  • Die Ausführungsformen, welche detailliert beschrieben wurden, werden die folgenden Effekte haben.
  • Das Festlegen des Antriebsbundrings 19 an der Nockenwelle 3 durch die Feder 20 erlaubt einen leichten Montagevorgang der Antriebsbundringe an den anderen Elementen und einen leichten Wartungsvorgang, welcher das Lösen des Antriebsbundrings 19 erfordert. Zusätzlich wird kein Raum für Löcher benötigt und so kann der Antriebsbundring 19 kleiner hergestellt werden. Darüber hinaus sind tatsächlich keine Löcher im Umfang von dem Antriebsbundring 19 ausgebildet, sodass die Festigkeit leicht sichergestellt werden kann. Dies führt ferner zu einer noch kompakteren Konstruktion von dem Antriebsbundring 19. Ferner kann der variable Ventilsteuerzeitmechanismus als Ganzes noch kompakter gemacht werden.
  • Der Antriebsbundring 19 besteht aus dem zylindrischen Abschnitt 19a und dem Antriebsvorsprung 19b und ist auf der Nockenwelle 3 mit der Feder 20 befestigt. Die Feder 20 ist derart angeordnet, dass sie teilweise den Antriebsvorsprung 19b in der Achsrichtung der Welle überlappt. Mit dieser Struktur kann die Feder 20 das Moment aufnehmen, welches auf den Basisabschnitt 19c von dem Antriebsvorsprung 19b einwirkt. Folglich kann der zylindrische Abschnitt 19a mit einer kleineren Dicke hergestellt werden. Während eine ausreichende Kontaktfläche zwischen der Feder 20 und dem Antriebsbundring 19 sichergestellt wird, um das Drehmoment von der Nockenwelle 3 von der Feder 20 zu dem Antriebsbundring 19 zu übertragen, kann zusätzlich der zylindrische Abschnitt 19a von dem Antriebsbundring 19 in der Achsrichtung kompakt gemacht werden.
  • Bei jeder der Nockenwellen 3 und 4 ist das Lager 10 zwischen den zwei Flanschen 6 und 7 angeordnet, welche an jeder der Nockenwellen 3 und 4 vorgesehen sind. Folglich kann die Positionierung des Lagers 10 in der Achsrichtung der entsprechenden Nockenwelle mit Hilfe der zwei Flansche erfolgen, welche das Lager 10 einschließen. Eine solche Art der Positionierung benötigt eine einfachere Struktur zur Positionierung als in dem Fall, wo Nuten zur Montage an den an der Nockenwelle vorgesehenen Flanschen in dem Lager zu dem Zweck einer Positionierung in der Achsrichtung der No ckenwelle ausgebildet sind. Darüber hinaus ragt der Antriebsvorsprung 7a von dem inneren Flansch 7 zu der gegenüberliegenden Seite von dem inneren Flansch 7 von der Seite her vor, wo das Lager 10 angeordnet ist. Folglich wird kein unabhängiger Antriebsbundring in diesem Abschnitt benötigt, sodass der variable Ventilsteuerzeitmechanismus in der Achsrichtung noch kompakter in der Größe gemacht werden kann. Zusätzlich kann die Verringerung der Teilezahl erreicht werden.
  • Der Antriebsvorsprungaufnahmeabschnitt 18b und der Abtriebsvorsprungaufnahmeabschnitt 18c sind derart angeordnet, dass sie voneinander in der Achsrichtung auf dem exzentrischen Bundring 18 versetzt sind, sodass der Antriebsvorsprungaufnahmeabschnitt 18b so ausgebildet ist, dass er näher zu dem Antriebsvorsprung 19b und 7a gelangt, und der Abtriebsvorsprungaufnahmeabschnitt 18c ist so ausgebildet, dass er näher zu dem Abtriebsvorsprung 5c gelangt. Eine solche Bereitstellung macht die Antriebsvorsprünge 19b und 7a wie auch den Abtriebsvorsprung 5c in der Abmessung kürzer. Als Ergebnis kann der variable Ventilsteuerzeitmechanismus im Gewicht leichter gemacht werden.
  • In der zweiten Ausführungsform ist jeder von den zwei Seitenabschnitten von dem Querschnitt von dem Abstandsicherungselement 27 durch ein Teil von einem Außenumfangskreis ausgebildet, währen der zentrale Abschnitt von einem Teil eines Abschnitts gebildet ist, welcher mit dem Außenumfang von dem exzentrischen Abschnitt und mit dem Innenumfang von dem exzentrischen Bundring in Kontakt ist. Folglich wird der Flächendruck zwischen der Außenfläche von dem exzentrischen Abschnitt von der exzentrischen Welle und jedem der Abstandsicherungselemente von dem entsprechenden Flächendruck in Fall der zylinderförmigen Abstandsicherungselemente reduziert, sodass jedes von den Abstandsicherungselementen in der Größe in der Achsrichtung des Abstandsicherungselements noch kompakter gemacht werden kann. Darüber hinaus ist jeder der Endabschnitte von jedem Abstandsicherungselement 27 derart geschnitten, dass er in der Form eines kreisförmigen Kegelstumpfs hergestellt ist. Ein solches Schneiden von dem Endabschnitt ermöglicht es, dass der Endabschnitt eine kleinere Kontaktfläche mit der Innenfläche von jedem Endabschnitt des Haltefensters 26 hat. Als Ergebnis kann die Reibung in diesem Teil von dem Mechanismus reduziert werden.
  • 12 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht längs der Linie XII-XII in 2 und zeigt einen Querschnitt von dem zerbrechlichen Abschnitt 12c, welcher einen kreisförmigen Querschnitt hat und welcher durch ein Auftreten einer ungewöhnlich überhöhten Energiezufuhr zerbrochen werden kann. Der zerbrechliche Abschnitt 12c ist somit in der exzentrischen Welle ausgebildet. Folglich wird dann, wenn eine große Kraft auf einen ersten von dem Ventilhubnockenabschnitt und dem Steuerantriebsabschnitt von der exzentrischen Welle ausgeübt wird, der zerbrechliche Abschnitt zerbrochen, bevor die große Kraft auf den zweiten der zwei Abschnitte übertragen wird. Folglich kann jedes der zwei Bauteile vor dem anderen geschützt werden, jedes der zwei Elemente kann mit einer mäßigen Festigkeit ausgebildet werden und somit kann die Gewichtszunahme von jedem Element reduziert werden. Die Rolle von dem zerbrechlichen Abschnitt ist exakt dieselbe wie die, die eine Sicherung in einer elektrischen Vorrichtung spielt. Die Bildung von dem zerbrechlichen Abschnitt 12c außerhalb des Abschnitts, wo der Öldurchgang 12b ausgebildet ist, verhindert, dass Öl selbst dann austritt, wenn der zerbrechliche Abschnitt tatsächlich zerbrochen wird. Folglich wird das Zerbrechen von dem zerbrechlichen Abschnitt nie die Zufuhr von Öl zu den verschiedenen Teilen der Vorrichtung negativ beeinträchtigen. Der Antrieb der Nockenwelle und der von dem Nocken setzt sich über den Bruch des zerbrechlichen Abschnitts hinaus fort, genau wie vor dem Bruch. In diesem Fall wird der variable Ventilsteuerzeitmechanismus auf einen einfachen Ventilsteuerzeitmechanismus ohne irgendeine Funktion reduziert, welche dem Mechanismus den Namen "variabel" verleihen wird. Der Verbrennungsmotor setzt seinen Betrieb über den Verlust der oben erwähnten Funktion hinaus fort.
  • 13 ist ein zweites Beispiel von den Querschnittsformen von dem zerbrechlichen Abschnitt, welcher durch ein Auftreten einer ungewöhnlich überhöhten Energiezufuhr zerbrochen werden kann. Der in 13 gezeigte Querschnitt ist an derselben Position wie der Querschnitt der 12. In diesem Beispiel ist ein zerbrechlicher Abschnitt 12d gezeigt, welcher zwei Seitenflächen hat, die zueinander parallel sind. Um eine solche Form auszubilden, wird die Oberfläche von der exzentrischen Welle 12 an zwei Positionen ausgeschnitten. Ein Teil von dem Wellenabschnitt von der exzentrischen Welle 12 liegt zu der Außenseite von dem Ende der Nockenwelle frei und die Flächen, welche durch Ausschneiden von Abschnitten der exzentrischen Welle 12 ausgebildet werden, sind in diesem Teil des Wellenabschnitts angeordnet. Folglich werden die Flächen als eine Führung für die Anfangseinstellung der exzentrischen Welle verwendet. Darüber hinaus können Werkzeuge bei der Montage verwendet werden, indem diese Flächen ausgenutzt werden.
  • 14 zeigt ein drittes Beispiel der Querschnittsformen von dem zerbrechlichen Abschnitt, welcher durch ein Auftreten einer ungewöhnlich überhöhten Energiezufuhr zerbrochen werden kann. Der in 14 gezeigte Querschnitt ist an derselben Position wie der Querschnitt der 12. Dies ist ein Beispiel von einem zerbrechlichen Abschnitt 12e mit einem hexagonalen Querschnitt, welcher polygonale Querschnitte vertritt. Der zerbrechliche Abschnitt 12e ist dünner ausgebildet, sodass die exzentrische Welle im Gewicht noch leichter gemacht werden kann.
  • 15 ist eine vertikale Querschnittsansicht von einem Beispiel, wo ein zerbrechlicher Abschnitt 12f mit zwei parallelen Flächen an einem Endabschnitt der exzentrischen Welle ausgebildet ist. In dem Beispiel ist das Abtriebszahnrad 13 zur Steuerung, wo die Kraft zur Steuerung zugeführt wird, mit dem zerbrechlichen Abschnitt 12f gekoppelt, indem dieser zerbrechliche Abschnitt ausgenutzt wird, und ist durch eine Mutter 14 befestigt. 16 ist eine Querschnittsansicht längs der Linie XIII-XIII in 15. Eine leichte Montage des Abtriebszahnrads 13 zur Steuerung auf der exzentrischen Wel le wird erreicht, indem der zerbrechliche Abschnitt verwendet wird, welcher durch ein Auftreten einer ungewöhnlichen übermäßigen Energiezufuhr zerbrochen werden kann. Insbesondere in dem Fall von dem zerbrechlichen Abschnitt mit den zwei parallelen Flächen kann die Dimensionsgenauigkeit leicht gehandhabt werden und es gibt weniger Lockerheit zwischen dem Zahnrad und der exzentrischen Welle. Als Ergebnis kann eine genaue Steuerung erreicht werden.
  • Die detailliert beschriebenen Ausführungsformen werden die folgenden Effekte haben.
  • Der zerbrechliche Abschnitt, welcher einen kleineren Durchmesser als der exzentrische Abschnitt hat und welcher durch ein Auftreten einer ungewöhnlich überhöhten Energiezufuhr zerbrochen werden kann, ist in der exzentrischen Welle zwischen dem exzentrischen Abschnitt 12a und dem Kraft-zur-Steuerung-Eingabeabschnitt (die Position von dem Abtriebszahnrad 13 zur Steuerung) ausgebildet. Wenn folglich eine besonders große Kraft entweder auf den Ventilhubnockenabschnitt oder den Steuerantriebsabschnitt (Getriebezug und Servomotor) von der exzentrischen Welle von dem Motor, welcher läuft, ausgeübt wird, wird der zerbrechliche Abschnitt zerbrochen, um die Bauteile zu schützen. Folglich müssen die Bauteile weniger Festigkeit haben, um so die Gewichtserhöhung zu verhindern.
  • Der Öldurchgang zur Zufuhr von Öl, um die Bauteile, wie z. B. die Nocken, zu schmieren, ist an der Innenseite der exzentrischen Welle in der Achsrichtung ausgebildet. Unterdessen ist der zerbrechliche Abschnitt, welcher durch ein Auftreten einer ungewöhnlich überhöhten Energiezufuhr zerbrochen werden kann, außerhalb des Abschnitts ausgebildet, wo der Öldurchgang vorhanden ist. Folglich beschädigt der Bruch von dem zerbrechlichen Abschnitt nicht den Öldurchgang.
  • Der zerbrechliche Abschnitt, welcher durch ein Auftreten einer ungewöhnlich überhöhten Energiezufuhr zerbrochen werden kann, hat eine Form mit we nigstens zwei parallelen Flächen, welche gebildet werden, indem Teile von dem Wellenabschnitt der exzentrischen Welle weggeschnitten werden. Zusätzlich ist der zerbrechliche Abschnitt so ausgebildet, dass er von der Nockenwelle frei liegt. In diesem Fall werden die durch Wegschneiden ausgebildeten Flächen als eine Führung für die Ausgangseinstellung der exzentrischen Welle verwendet und die Werkzeuge können verwendet werden, indem diese Flächen bei der Montage ausgenutzt werden.
  • Wenn der zerbrechliche Abschnitt, welcher beim Auftreten einer ungewöhnlich übermäßigen Energiezufuhr zerbrochen werden kann, eine polygonale Form hat, ist der zerbrechliche Abschnitt dünner hergestellt. Dadurch kann die exzentrische Welle noch leichter im Gewicht gemacht werden.
  • Wenn der zerbrechliche Abschnitt, welcher durch ein Auftreten einer ungewöhnlich überhöhten Energiezufuhr zerbrochen werden kann, an einem Ende der exzentrischen Welle ausgebildet ist, kann die Montage von dem Abtriebszahnrad zur Steuerung an der exzentrischen Welle leicht unter Verwendung des zerbrechlichen Abschnitts erfolgen. Insbesondere in dem Fall von dem zerbrechlichen Abschnitt mit zwei parallelen Flächen kann die Dimensionsgenauigkeit leicht gehandhabt werden und es gibt weniger Lockerheit zwischen dem Zahnrad und der exzentrischen Welle. Als Ergebnis kann eine genaue Steuerung erreicht werden.
  • 10 ist eine vergrößerte Längsquerschnittsansicht, welche die Umgebung von einem der exzentrischen Bundringe 18 zeigt, welcher weiter weg von dem inneren Flansch 7 in 2 angeordnet ist. 21 ist eine Querschnittsansicht von dem exzentrischen Bundring 18, welcher sich in der Mitte der 10 zeigt. Der exzentrische Bundring 18 in 21 umfasst den zylindrischen Abschnitt 18a, den Antriebsvorsprungaufnahmeabschnitt 18b und einen Abtriebsvorsprungaufnahmeabschnitt 18c. In 10 ist der Antriebsvorsprung 19b, welcher von dem Antriebsbundring 19 vorsteht, durch den Antriebsvorsprungaufnahmeabschnitt 18b gehalten, während der Abtriebsvorsprung 5c, welcher von dem Nockenbuckel 5b von dem Ventilhub nockenelement 5 vorsteht, von dem Abtriebsvorsprungaufnahmeabschnitt 18c gehalten ist.
  • Die Konfiguration in der Nähe von dem exzentrischen Bundring 18, welcher näher zu dem inneren Flansch 7 angeordnet ist, ist dieselbe wie die in 10 gezeigte mit der Ausnahme, dass der Antriebsvorsprung, welcher von dem Antriebsvorsprungaufnahmeabschnitt 18b gehalten ist, der Antriebsvorsprung 7a ist, welcher von dem inneren Flansch 7 vorsteht.
  • 8 ist eine Querschnittsansicht von einem zentralen Abschnitt von dem exzentrischen Bundring 18 in 10, welche einen Niedergeschwindigkeitszustand veranschaulicht. In der Zeichnung bezeichnet die Bezugszahl O den Mittelpunkt von der Nockenwelle 3, während die Bezugszahl E den Mittelpunkt von dem exzentrischen Abschnitt 12a von der exzentrischen Welle 12 bezeichnet. Die Innenfläche von dem zylindrischen Abschnitt 18a von dem exzentrischen Bundring 18 wird durch die vier gleitenden Abstandhalter 17 in einem gleichmäßigen Abstand von dem Außenumfang von dem exzentrischen Abschnitt 12a gelagert. Folglich ist der Mittelpunkt von dem exzentrischen Bundring 18 mit dem Mittelpunkt E von dem exzentrischen Abschnitt 12a von dem exzentrischen Bundring 12 in Übereinstimmung. Die gleitenden Abstandhalter 17 dienen als Abstandsicherungselemente, um einen konstanten Abstand zwischen dem Außenumfang von dem exzentrischen Abschnitt 12a und dem Innenumfang von dem zylindrischen Abschnitt 18a von dem exzentrischen Bundring 18 zu halten. In dem exzentrischen Bundring 18 sind der Antriebsvorsprungaufnahmeabschnitt 18b und der Abtriebsvorsprungaufnahmeabschnitt 18c integral mit dem exzentrischen Bundring 18 an Positionen ausgebildet, welche bezüglich der Mitte von dem exzentrischen Bundring 18 symmetrisch sind. Die Haltenuten 18d und 18e von den Aufnahmeabschnitten halten jeweils den Antriebsvorsprung 19b und den Abtriebsvorsprung 5c. In dem Fall von dem exzentrischen Bundring 18, welcher dem inneren Flansch 7 näher ist, tritt nicht der Antriebsvorsprung 19b von dem Antriebsbundring 19 sondern der von dem inneren Flansch 7 vorstehende Antriebsvorsprung 7a mit der Aufnahmenut 18d in Eingriff.
  • Durch die oben beschriebene Struktur gemäß dieser Ausführungsform können die folgenden Effekte erreicht werden. In dem Fall von einem niedertourigen Zustand von dem Verbrennungsmotor 1 wird durch ein Steuersignal von der Steuereinheit der exzentrische Abschnitt 12a von der exzentrischen Welle 12 gedreht und in einer Position gehalten, welche von dem oberen Ventilabschnitt 21 am weitesten entfernt ist. 5 zeigt einen solchen Zustand. Zusätzlich wird gemäß einem Prinzip, welches ähnlich zu dem in der offengelegten Publikation der japanischen ungeprüften Patentanmeldung Sho 63-1705 beschrieben ist, die Steuerzeit vom Start der Öffnung des Ventils verzögert und die Zeiteinstellung des Schließens des Ventils vorverlegt. Folglich machen eine verzögerte Öffnungsstartzeiteinstellung von dem Einlassventil und eine vorverlegte Schließzeiteinstellung von dem Auslassventil die Ventilüberlappungsperiode kürzer.
  • 22 ist eine Längsquerschnittsansicht von derselben Position, welche in 8 gezeigt ist, zeigt aber einen Hochgeschwindigkeitszustand. Wenn die Umdrehung von dem Verbrennungsmotor 1 bis zu der maximalen Umdrehung erhöht wird, wird der exzentrische Abschnitt 12a von der exzentrischen Welle 12 gedreht und in einer Position gehalten, welche dem oberen Ventilabschnitt 21 am nächsten ist. 22 zeigt einen solchen Zustand. Darüber hinaus wird gemäß einem Prinzip, welches dem oben beschriebenen Prinzip ähnlich ist, die Zeiteinstellung des Starts der Öffnung des Ventils vorverlegt und die Schließzeiteinstellung des Ventils verzögert. Folglich machen eine vorverlegte Öffnungsstartzeiteinstellung des Einlassventils und eine verzögerte Schließzeiteinstellung des Auslassventils die Ventilüberlappungsperiode länger. Als Ergebnis wird ein Zustand erreicht, welcher für ein Hochgeschwindigkeitsbetriebsverhalten geeignet ist.
  • Die 17(a) bis 17(d) sind vierseitige Ansichten von dem gleitenden Abstandhalter 17. 7(a) ist eine Endflächenansicht, 7(b) ist eine Draufsicht aus der Richtung gesehen, wie sie durch den Pfeil (b) in 7(a) angedeutet ist, 7(c) ist eine Seitenansicht aus der Richtung gese hen, wie sie durch den Pfeil c in 7(a) angedeutet ist, und 7(d) ist eine Querschnittsansicht längs der Linie d-d in 7(c). In dem Längsquerschnitt, wie in 7(b) und 7(c) gezeigt, ist jeder von den zwei Endabschnitten von dem gleitenden Abstandhalter 17 in der Form von einem kreisförmigen Kegelstumpf geschnitten und jede der Endflächen 17a ist so in einem Kreis mit einem kleineren Durchmesser ausgebildet. Wie in 7(d) gezeigt, ist ein Querschnitt durch die Achse des gleitenden Abstandhalters 17 von einem Bogen A, einem weiteren Bogen B und noch einem weiteren Bogen S gebildet. Der Bogen A bildet eine Außenseitenfläche von dem Querschnitt, während der Bogen B eine Innenseitenfläche desselben bildet. Der Kreis S bildet zwei Seitenabschnitte von dem Querschnitt. Während die Bögen A, B Teile von konzentrischen Kreisen sind, welche denselben Mittelpunkt teilen, ist der Bogen S ein Teil von einem Außenumfangskreis 22.
  • 18 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht, welche den gleitenden Abstandhalter 17 gemäß einer ersten Ausführungsform des variablen Ventilsteuerzeitventilhubsystems der vorliegenden Erfindung zeigt. Periphere Elemente, welche mit dem gleitenden Abstandhalter 17 in Beziehung stehen, sind auch in 18 gezeigt. Drei Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden beschrieben und unterscheiden sich voneinander in der Art und Weise, wie der Krümmungsradius von jedem der Bögen, welche die Kontur von der Querschnittsform von dem gleitenden Abstandhalter 17 bilden, eingestellt ist. Für die folgenden Beschreibungen der Ausführungsformen werden den Namen und Bezugszahlen der Flächen des gleitenden Abstandhalters 17, den Namen und den Bezugszahlen der Flächen des exzentrischen Abschnitts 12a von der exzentrischen Welle 12 und den Namen und den Bezugszahlen von dem exzentrischen Bundring 18 Definitionen gegeben. Die Definitionen sind wie folgt.
    • A:
    die Gleitfläche auf der Seite von dem exzentrischen Bundring 18 von dem gleitenden Abstandhalter 17.
    B:
    die Gleitfläche auf der Seite von dem exzentrischen Abschnitt 12a von dem gleitenden Abstandhalter 17.
    S:
    die Seitenfläche von dem gleitenden Abstandhalter 17 (= die Fläche von dem gleitenden Abstandhalter auf einer Seite desselben, welche mit dem Haltefenster 16 in Kontakt ist).
    H:
    die Innenseitenfläche von dem zylindrischen Abschnitt 18a von dem exzentrischen Bundring 18.
    K:
    die Außenseitenfläche von dem exzentrischen Abschnitt 12a von der exzentrischen Welle 12. Darüber hinaus werden dem Krümmungsradius oder dem Radius dieser Flächen die folgenden Bezugszahlen gegeben.
    Ra:
    der Krümmungsradius von der Gleitfläche A auf der Seite von dem exzentrischen Bundring 18 von dem gleitenden Abstandhalter 17.
    Rb:
    der Krümmungsradius von der Gleitfläche B auf der Seite von dem exzentrischen Abschnitt 12a von dem gleitenden Abstandhalter 17.
    (8) Rs:
    der Krümmungsradius von der Seitenfläche S von dem gleitenden Abstandhalter 17 (= der Radius von dem Außenumfangskreis 22).
    Rh:
    der Radius von der Innenseitenfläche H von dem zylindrischen Abschnitt 18a von dem exzentrischen Bundring 18.
    Rk:
    der Radius von der Außenseitenfläche K von dem exzentrischen Abschnitt 12a von der exzentrischen Welle 12.
  • Es ist zu bemerken, dass die in 7(d) gezeigten Bezugszahlen auch auf den obigen Definitionen basieren.
  • Bei dem gleitenden Abstandhalter 17 von der in 18 gezeigten ersten Ausführungsform entspricht der Krümmungsradius Ra von der Gleitfläche A auf der Seite von dem exzentrischen Bundring dem Radius Rh der Innenseitenfläche H von dem exzentrischen Bundring, d. h. Ra = Rh. Unterdessen entspricht der Krümmungsradius Rb von der Gleitfläche B auf der Seite von dem exzentrischen Abschnitt der exzentrischen Welle dem Radius Rk von der Außenseitenfläche K von dem exzentrischen Abschnitt, d. h. Rb = Rk. Folglich ist jeder von Ra, Rb, Rh und Rk ein Radius mit dem Mittelpunkt, welcher der Mittelpunkt E von dem exzentrischen Abschnitt 12a ist.
  • Der gleitende Abstandhalter 17 ist so ausgebildet, wie er oben beschrieben wurde. Folglich ist die Gleitfläche A auf der Seite von dem exzentrischen Bundring 18 von dem gleitenden Abstandhalter 17 im Flächenkontakt mit der Innenseitenfläche H von dem zylindrischen Abschnitt 18a von dem exzentrischen Bundring 18. Zusätzlich ist die Gleitfläche B auf der Seite von dem exzentrischen Abschnitt 12a von dem gleitenden Abstandhalter 17 in Flächenkontakt mit der Außenseitenfläche K von dem exzentrischen Abschnitt 12a von der exzentrischen Welle 12. Der gleitende Abstandhalter mit dieser Form kann den Flächendruck auf die Gleitflächen erheblich reduzieren. Als Konsequenz wird das Schmieröl von dem Öldurchgang 12b, welcher im Mittelpunkt der exzentrischen Welle 12 ausgebildet ist, zu den Gleitflächen in einem Ausmaß zugeführt, welches ausreicht, um den Gleitwiderstand zu reduzieren.
  • 19 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht, welche den gleitenden Abstandhalter 25 gemäß einer zweiten Ausführungsform von dem variablen Ventilsteuerzeitventilhubsystem der vorliegenden Erfindung zeigt. Periphere Elemente, welche zu dem gleitenden Abstandhalter 25 in Beziehung stehen, sind auch in 9 gezeigt. Die Bauteile der zweiten Ausführungsform sind dieselben wie jene in der ersten Ausführungsform mit Ausnahme von dem gleitenden Abstandhalter 25. In der zweiten Ausführungsform ist der Krümmungsradius Ra von der Gleitfläche A auf der Seite von dem exzentrischen Bundring von dem gleitenden Abstandhalter größer eingestellt als der Radi us Rh von der Innenseitenfläche H von dem exzentrischen Bundring, d. h. Ra > Rh. Unterdessen ist der Krümmungsradius Rb von der Gleitfläche B von dem gleitenden Abstandhalter auf der Seite von dem exzentrischen Abschnitt von der exzentrischen Welle größer eingestellt als der Radius Rk von der Außenseitenfläche K von dem exzentrischen Abschnitt, d. h. Rb > Rk. Folglich ist jeder von Ra und Rb ein Radius mit dem Mittelpunkt, welcher der Krümmungsmittelpunkt C ist, welcher von dem gleitenden Abstandhalter 25 weit entfernt ist.
  • Der gleitende Abstandhalter 25 ist so wie oben beschrieben ausgebildet. Folglich ist die Gleitfläche A auf der Seite von dem exzentrischen Bundring 18 von dem gleitenden Abstandhalter 25 an zwei Positionen X und Y im Linienkontakt mit der Innenseitenfläche H von dem zylindrischen Abschnitt 18a von dem exzentrischen Bundring 18. Zusätzlich ist die Gleitfläche B auf der Seite von dem exzentrischen Abschnitt 12a von dem gleitenden Abstandhalter 25 an einem Abschnitt Z im Linienkontakt mit der Außenseitenfläche K von dem exzentrischen Abschnitt 12a von der exzentrischen Welle 12. Jeder gleitende Abstandhalter gleitet an insgesamt drei Punkten – zwei Punkten außerhalb und einem Punkt innen. Folglich können die Gleitflächen stabilisiert werden. Zusätzlich ist der Drehbetrag von dem exzentrischen Bundring 18 relativ zu dem gleitenden Abstandhalter 25 klein, sodass das Gleiten durch den Linienkontakt an Endabschnitten von dem gleitenden Abstandhalter überhaupt keine Probleme bereitet. Darüber hinaus ist der Drehbetrag von dem exzentrischen Abschnitt von der exzentrischen Welle relativ zu dem gleitenden Abstandhalter 25 groß, aber der Winkel, welcher von der Tangentiallinie von dem exzentrischen Abschnitt und der Tangentiallinie von dem gleitenden Abstandhalter gebildet ist, ist in der Nähe von jeder Kontaktfläche äußerst klein. Folglich kann der Flächendruck reduziert werden und eine vorteilhafte Schmierung kann erreicht werden.
  • 20 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht, welche den gleitenden Abstandhalter 30 gemäß einer dritten Ausführungsform von dem variablen Ventilsteuerzeitventilhubsystem der vorliegenden Erfindung zeigt. Periphere Ele mente, welche mit dem gleitenden Abstandhalter 30 in Beziehung stehen, sind auch in 20 gezeigt. Die Bauteile von der dritten Ausführungsform sind dieselben wie jene in der ersten Ausführungsform mit Ausnahme von dem gleitenden Abstandhalter 30. In der dritten Ausführungsform ist der Krümmungsradius Ra von der Gleitfläche A auf der Seite von dem exzentrischen Bundring von dem gleitenden Abstandhalter kleiner eingestellt als der Radius Rh von der Innenseitenfläche H von dem exzentrischen Rundring, d. h. Ra < Rh. Unterdessen ist der Krümmungsradius Rb von der Gleitfläche B von dem gleitenden Abstandhalter auf der Seite von dem exzentrischen Abschnitt von der exzentrischen Welle kleiner eingestellt als der Radius Rk von der Außenseitenfläche K von dem exzentrischen Abschnitt, d. h. Rb < Rk. Folglich ist jeder von Ra und Rb ein Radius mit dem Mittelpunkt, welcher der Krümmungsmittelpunkt D ist, welcher dem gleitenden Abstandhalter 30 nahe ist. Darüber hinaus ist der Gleitkontaktabschnitt von dem gleitenden Abstandhalter mit dem Außenumfang K von dem exzentrischen Abschnitt in einer gekrümmten Fläche L ausgebildet.
  • Der gleitende Abstandhalter 30 ist so ausgebildet, wie oben beschrieben. Folglich gleitet jeder gleitende Abstandhalter auf insgesamt drei Punkten – einem Punkt U an der Außenseite und zwei Punkten V und W an der Innenseite. Folglich können die Gleitflächen stabilisiert werden. Darüber hinaus ist ein Drehbetrag von dem exzentrischen Bundring relativ zu dem gleitenden Abstandhalter klein, sodass der exzentrische Bundring mit dem gleitenden Abstandhalter an einem Punkt in Kontakt ist. Unterdessen ist der Drehbetrag von dem exzentrischen Abschnitt von der exzentrischen Welle relativ zu dem gleitenden Abstandhalter groß, sodass der exzentrische Abschnitt von der exzentrischen Welle mit dem gleitenden Abstandhalter an zwei Punkten in Kontakt ist, um auf diese Weise den Flächendruck von der Gleitkontaktfläche zu reduzieren. Zusätzlich erlaubt es die Ausbildung von dem Gleitkontaktabschnitt mit einer gekrümmten Fläche, dass eine vorteilhafte Schmierung erreicht wird.
  • Die Ausführungsformen, welche detailliert beschrieben wurden, haben die folgenden Effekte.
  • Die Gleitflächen an der Innenseite und der Außenseite von dem gleitenden Abstandhalter sind von Teilen von im Wesentlichen konzentrischen Kreisen ausgebildet, welche, in der Achsrichtung der Nockenwelle gesehen, konzentrisch sind. Folglich kann der Gleitbereich zwischen dem gleitenden Abstandhalter und dem exzentrischen Bundring wie auch der Gleitbereich zwischen dem gleitenden Abstandhalter und dem exzentrischen Abschnitt der exzentrischen Welle gegenüber einem herkömmlichen Fall, in welchem Rollen verwendet werden, vergrößert werden. Dies führt zu einem geringeren Flächendruck, während die Haltbarkeit des gleitenden Abstandhalters verbessert wird.
  • Ein möglicher gleitender Abstandhalter hat eine Form wie folgt. Wenn er in der Achsrichtung der Nockenwelle betrachtet wird, ist der Krümmungsradius von der Gleitfläche von dem gleitenden Abstandhalter auf der Seite von dem exzentrischen Bundring größer eingestellt als der Radius von der Innenseitenfläche von dem exzentrischen Bundring. Wenn in der Achsrichtung der Nockenwelle betrachtet, ist der Krümmungsradius von der Gleitfläche von dem gleitenden Abstandhalter auf der Seite, welche dem exzentrischen Abschnitt von der exzentrischen Welle gegenüberliegt, größer eingestellt als der Radius von der Außenseitenfläche von dem exzentrischen Abschnitt. In diesem Fall gleitet jeder gleitende Abstandhalter auf insgesamt drei Punkten – zwei außenseitigen und einem innenseitigen. Folglich werden die Gleitflächen stabilisiert. Zusätzlich ist der Drehbetrag des exzentrischen Rundrings relativ zu dem gleitenden Abstandhalter klein, sodass das Gleiten durch einen Linienkontakt an Endabschnitten von dem gleitenden Abstandhalter überhaupt keine Probleme bereitet. Darüber hinaus ist der Drehbetrag von dem exzentrischen Abschnitt von der exzentrischen Welle relativ zu dem gleitenden Abstandhalter groß, aber der Winkel, welcher durch die Tangentiallinie von dem exzentrischen Abschnitt und der Tangentiallinie von dem gleitenden Abstandhalter gebildet ist, ist äußerst klein in der Nähe von jeder Linienkontaktfläche. Folglich kann der Flächendruck verringert werden und eine vorteilhafte Schmierung kann erreicht werden.
  • Ein weiterer möglicher gleitender Abstandhalter hat eine Form wie folgt. Wenn in der Achsrichtung der Nockenwelle betrachtet, ist der Krümmungsradius von der Gleitfläche von dem gleitenden Abstandhalter auf der Seite von dem exzentrischen Bundring kleiner eingestellt als der Radius von der Innenseitenfläche von dem exzentrischen Bundring. Wenn in der Achsrichtung der Nockenwelle betrachtet, ist der Krümmungsradius von der Gleitfläche von dem gleitenden Abstandhalter auf der Seite, welche dem exzentrischen Abschnitt von der exzentrischen Welle gegenüberliegt, kleiner eingestellt als der Radius von der Außenseitenfläche von dem exzentrischen Abschnitt. Zusätzlich ist der Gleitkontaktabschnitt von dem gleitenden Abstandhalter mit dem Außenumfang von dem exzentrischen Abschnitt in einer gekrümmten Fläche ausgebildet. In diesem Fall gleitet jeder gleitende Abstandhalter auf insgesamt drei Punkten – einem Punkt an der Außenseite und zwei Punkten an der Innenseite. Folglich können die Gleitflächen stabilisiert werden. Zusätzlich ist der Drehbetrag von dem exzentrischen Bundring relativ zu dem gleitenden Abstandhalter klein, sodass der exzentrische Bundring an einem Punkt mit dem gleitenden Abstandhalter in Kontakt ist. Unterdessen ist der Drehbetrag von dem exzentrischen Abschnitt von der exzentrischen Welle relativ zu dem gleitenden Abstandhalter groß, sodass der exzentrische Abschnitt von der exzentrischen Welle an zwei Punkten mit dem gleitenden Abstandhalter in Kontakt ist, um auf diese Weise den Flächendruck von der Gleitfläche zu reduzieren. Darüber hinaus erlaubt es die Ausbildung des Gleitkontaktabschnitts mit einer gekrümmten Oberfläche, dass eine vorteilhafte Schmierung erreicht wird.
  • Wenn in der Achsrichtung der Nockenwelle betrachtet, sind die inneren und äußeren Gleitflächen von dem gleitenden Abstandhalter von Teilen konzentrischer Kreise gebildet. Folglich kann der gleitende Abstandhalter hergestellt werden, indem ein hohles Rohr geschnitten wird und dann ein Teil desselben abgeschabt wird. Dies führt zu einer höheren Produktivität.
  • Während die Innenfläche von dem Haltefenster, welche Fläche in Kontakt mit einer Seitenfläche von dem gleitenden Abstandhalter ist, so ausgebildet ist, dass sie flach ist, ist die Seitenfläche von dem gleitenden Abstandhalter, welche Seitenfläche mit der Innenseitenfläche von dem Haltefenster in Kontakt ist, so ausgebildet, dass sie in der Achsrichtung der Nockenwelle gesehen ein Bogen ist. Wenn der exzentrische Abschnitt von der exzentrischen Welle an einer bestimmten Position angeordnet ist, gleitet der gleitende Abstandhalter in dem Haltefenster in der radialen Richtung. In einer solchen Situation wird eine Verbesserung des Betriebs erreicht. Darüber hinaus unterscheidet sich die Gleitfläche auch, wenn sich die Position von dem exzentrischen Abschnitt von der exzentrischen Welle in der Umfangsrichtung derselben unterscheidet. In einer solchen Situation können gleichmäßige Gleitcharakteristika erreicht werden.
  • In den in den ersten bis dritten Ausführungsformen beschriebenen Beispielen bestehen die Gleitfläche A von dem gleitenden Abstandhalter 17 auf der Seite, welche zu dem exzentrischen Rundring 18 weist, und die Gleitfläche B auf der Seite, welche zum exzentrischen Abschnitt 12a weist, aus Teilen von konzentrischen Kreisen. Wenn die Produktivität ignoriert werden kann, müssen die Kreise keine perfekt konzentrischen Kreise sein, welche genau denselben Krümmungsmittelpunkt haben.
  • Es ist offensichtlich, dass die so beschriebene Erfindung auf viele Arten verändert werden kann. Solche Veränderungen sind nicht als Abweichen vom Geiste und Umfang der Erfindung anzusehen und es ist beabsichtigt, dass alle solchen Modifikationen, wie sie einem Fachmann offensichtlich wären, im Umfang der folgenden Ansprüche enthalten sind.
  • In einem variablen Ventilsteuerzeitmechanismus ist ein Ventilhubnockenelement 5, welches in der Umfangsrichtung verschiebbar ist, auf einer Nockenwelle 3, 4 angebracht, welche angetrieben wird, um in Synchronisation mit einer Kurbelwelle eines Viertaktverbrennungsmotors 1 zu drehen. Ein exzen trischer Bundring 18 ist zwischen einen Antriebsbundring 19, welcher an der Nockenwelle 3, 4 festgelegt ist, und das Ventilhubnockenelement 5 eingesetzt. Ein Antriebsvorsprung 19b ist in dem Antriebsbundring 19 ausgebildet und mit einem von Aufnahmeabschnitten 18b, 18c von dem exzentrischen Bundring 18 in Eingriff. Ein Abtriebsvorsprung 5c ist in dem Ventilhubnockenelement ausgebildet und ist mit einem anderen der Aufnahmeabschnitte 18b, 18c von dem exzentrischen Bundring 18 im Eingriff. Ein Verbindungsmechanismus umfasst den exzentrischen Bundring 18, den Antriebsvorsprung 19b und den Abtriebsvorsprung 5c. Der variable Ventilsteuerzeitmechanismus stellt die Öffnungs- und Schließsteuerzeit von dem Ventil ein, während die Drehphase von dem Ventilhubnockenelement 5 relativ zu der Nockenwelle 3, 4 durch die Exzentrizität von dem exzentrischen Bundring 18 zyklisch verändert wird.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - JP 2007-043938 [0001]
    • - JP 2007-044914 [0001]
    • - JP 2007-052244 [0001]
    • - JP 63-1707 [0003, 0080]
    • - JP 63-1705 [0107]

Claims (15)

  1. Variabler Ventilsteuerzeitmechanismus, in welchem: ein Ventilhubnockenelement (5) in der Umfangsrichtung verschiebbar auf einer Nockenwelle (3, 4) angebracht ist, welche derart angetrieben wird, dass sie in Synchronisation mit einer Kurbelwelle von einem Viertaktverbrennungsmotor (1) dreht; ein exzentrischer Bundring (18) zwischen einen an der Nockenwelle (3, 4) festgelegten Antriebsbundring (19) und das Ventilhubnockenelement (5) eingesetzt ist; ein Verbindungsmechanismus den exzentrischen Bundring (18), einen Antriebsvorsprung (19b), welcher in dem Antriebsbundring (19) ausgebildet ist und mit einem von Aufnahmeabschnitten (18b, 18c) von dem exzentrischen Bundring (18) in Eingriff tritt, und einen Abtriebsvorsprung (5c), welcher in dem Ventilhubnockenelement (5) ausgebildet ist und mit dem anderen von den Aufnahmeabschnitten (18b, 18c) von dem exzentrischen Bundring (18) in Eingriff tritt, umfasst; durch den Verbindungsmechanismus das Drehmoment von dem Antriebsbundring (19) zu dem Ventilhubnockenelement (5) übertragen wird; und die Öffnungs- und Schließsteuerzeit des Ventils (21) eingestellt wird, indem die Drehphase von dem Ventilhubnockenelement (5) zyklisch relativ zu der Nockenwelle (3, 4) durch die Exzentrizität von dem exzentrischen Bundring (18) verändert wird, der variable Ventilsteuerzeitmechanismus eine Feder (20) umfasst, welche zwischen der Nockenwelle (3, 4) und dem Antriebsbundring (19) vorgesehen ist und dazu verwendet wird, den Antriebsbundring (19) auf der Nockenwelle (3, 4) festzulegen.
  2. Variabler Ventilsteuerzeitmechanismus gemäß Anspruch 1, wobei der Antriebsbundring (19) einen zylindrischen Abschnitt (19a) und den Antriebsvorsprung (19b) umfasst, welcher von dem zylindrischen Abschnitt (19a) vorsteht, und die Feder (20) in einer Position ist, welche den Antriebsvorsprung (19b) in der Achsrichtung der Nockenwelle (3, 4) teilweise überlappt.
  3. Variabler Ventilsteuerzeitmechanismus gemäß Anspruch 1, ferner umfassend: ein Lager (10) für die Nockenwelle (3, 4), welches zwischen zwei an der Nockenwelle (3, 4) vorgesehenen Flanschen (6, 7) angeordnet ist und wobei der Antriebsvorsprung (7a) von einem der Flansche (7) zu der entgegengesetzten Seite von dem Flansch (7) von der Seite, wo das Lager (10) angeordnet ist, vorsteht.
  4. Variabler Ventilsteuerzeitmechanismus gemäß Anspruch 1, wobei der Antriebsvorsprungaufnahmeabschnitt (18b) und der Abtriebsvorsprungaufnahmeabschnitt (18c) von dem exzentrischen Bundring (18) derart angeordnet sind, dass sie voneinander in der Achsrichtung versetzt sind, damit jeder der Aufnahmeabschnitte (18b, 18c) näher zu dem entsprechenden der mit dem Aufnahmeabschnitt (18b, 18c) in Eingriff tretenden Vorsprünge (5c, 19b, 7a) gelangt.
  5. Variabler Ventilsteuerzeitmechanismus gemäß Anspruch 1, ferner umfassend: Abstandsicherungselemente (17), welche jeweils in eine Mehrzahl von Haltefenstern (16) eingebaut sind, welche im Umfang der Nockenwelle (3, 4) ausgebildet sind, wobei jedes Abstandsicherungselement (17) in Kontakt ist mit der Außenumfangsfläche von einem exzentrischen Abschnitt (12a) von einer exzentrischen Welle (12), welche in ein zentrales Loch der Nockenwelle (3, 4) eingesetzt ist, und mit der Innenumfangsfläche von dem exzentrischen Bundring (18), um auf diese Weise einen Abstand zwischen den zwei Flächen sicherzustellen, und wobei im Querschnitt von jedem Abstandsicherungselement (17) jeder von den zwei Seitenendabschnitten von dem Abstandsicherungselement (17), welche Abschnitte mit den entsprechenden Haltefenstern (16) in Kontakt sind, von einem Teil von einem Außenumfangskreis gebildet ist und der zentrale Abschnitt von dem Abstandsicherungselement (17) von einem Abschnitt gebildet ist, welcher in Kontakt mit dem Außenumfang von dem exzentrischen Abschnitt (12a) und mit dem Innenumfang von dem exzentrischen Bundring (18) ist.
  6. Variabler Ventilsteuerzeitmechanismus, umfassend: ein Ventilhubnockenelement (5), welches in der Umfangsrichtung verschiebbar auf einer Nockenwelle (3, 4) angebracht ist, welche derart angetrieben wird, dass sie in Synchronisation mit einer Kurbelwelle von einem Viertaktverbrennungsmotor (1) dreht; einen exzentrischen Bundring (18), welcher zwischen einen an der Nockenwelle (3, 4) festgelegten Antriebsbundring (19) und das Ventilhubnockenelement (5) eingesetzt ist; einen Verbindungsmechanismus, welcher den exzentrischen Bundring (18), einen Antriebsvorsprung (19b), welcher an dem Antriebsbundring (19) ausgebildet ist und mit einem von Aufnahmeabschnitten (18b, 18c) von dem exzentrischen Bundring (18) in Eingriff tritt, und einen Abtriebsvorsprung (5c), welcher in dem Ventilhubnockenelement ausgebildet ist und mit einem anderen von den Aufnahmeabschnitten (18b, 18c) von dem exzentrischen Bundring (18) in Eingriff tritt, umfasst; wobei ein Drehmoment von dem Antriebsbundring (19) zu dem Ventilhubnockenelement (5) übertragen wird; eine Öffnungs- und Schließsteuerzeit von dem Ventil eingestellt wird, indem die Drehphase von dem Ventilhubnockenelement (5) zyklisch relativ zu der Nockenwelle (3, 4) durch die Exzentrizität von dem exzentrischen Bundring (18) verändert wird, und eine Feder (20), welche zwischen der Nockenwelle (3, 4) und dem Antriebsbundring (19) vorgesehen ist und dazu verwendet wird, den Antriebsbundring (19) an der Nockenwelle (3, 4) festzulegen.
  7. Variabler Ventilsteuerzeitmechanismus gemäß Anspruch 6, wobei der Antriebsbundring (19) einen zylindrischen Abschnitt (19a) und den Antriebsvorsprung (19b) umfasst, welcher von dem zylindrischen Abschnitt (19a) vorsteht, und die Feder (20) in einer Position ist, welche den Antriebsvorsprung (19b) in der Achsrichtung der Nockenwelle (3, 4) teilweise überlappt.
  8. Variabler Ventilsteuerzeitmechanismus gemäß Anspruch 6, ferner umfassend: ein Lager (10) für die Nockenwelle (3, 4), welches zwischen zwei an der Nockenwelle (3, 4) vorgesehenen Flanschen (6, 7) angeordnet ist und wobei der Antriebsvorsprung (7a) von einem der Flansche (7) zu der entgegengesetzten Seite von dem Flansch (7) von der Seite, wo das Lager (10) angeordnet ist, vorsteht.
  9. Variabler Ventilsteuerzeitmechanismus gemäß Anspruch 6, wobei der Antriebsvorsprungaufnahmeabschnitt (18b) und der Abtriebsvorsprungaufnahmeabschnitt (18c) von dem exzentrischen Bundring (18) derart angeordnet sind, dass sie voneinander in der Achsrichtung versetzt sind, damit jeder der Aufnahmeabschnitte (18b, 18c) näher zu dem entsprechenden der mit dem Aufnahmeabschnitt (18b, 18c) in Eingriff tretenden Vorsprünge (5c, 19b, 7a) gelangt.
  10. Variabler Ventilsteuerzeitmechanismus gemäß Anspruch 6, ferner umfassend: Abstandsicherungselemente (17), welche jeweils in eine Mehrzahl von Haltefenstern (16) eingebaut sind, welche im Umfang der Nockenwelle (3, 4) ausgebildet sind, wobei jedes Abstandsicherungselement (17) in Kontakt ist mit der Außenumfangsfläche von einem exzentrischen Abschnitt (12a) von einer exzentrischen Welle (12), welche in ein zentrales Loch der Nockenwelle (3, 4) eingesetzt ist, und mit der Innenumfangsfläche von dem exzentrischen Bundring (18), um auf diese Weise einen Abstand zwischen den zwei Flächen sicherzustellen, und wobei im Querschnitt von jedem Abstandsicherungselement (17) jeder von den zwei Seitenendabschnitten von dem Abstandsicherungselement (17), welche Abschnitte mit den entsprechenden Haltefenstern (16) in Kontakt sind, von einem Teil von einem Außenumfangskreis gebildet ist und der zentrale Abschnitt von dem Abstandsicherungselement (17) von einem Abschnitt gebildet ist, welcher in Kontakt mit dem Außenumfang von dem exzentrischen Abschnitt (12a) und mit dem Innenumfang von dem exzentrischen Bundring (18) ist.
  11. Variables Ventilsteuerzeitventilhubsystem, umfassend: eine Nockenwelle (3, 4), welche ein zentrales Loch hat und in Synchronisation mit Drehungen einer Kurbelwelle dreht; eine exzentrische Welle (12), welche einen exzentrischen Abschnitt (12a) hat und in das zentrale Loch von der Nockenwelle (3, 4) eingesetzt ist; einen Antriebsbundring (19), welcher an der Nockenwelle (3, 4) festgelegt ist und zusammen mit der Nockenwelle (3, 4) dreht; einen exzentrischen Bundring (18), welcher in Reaktion auf die Drehung von dem Antriebsbundring (19) auf einem Drehmittelpunkt dreht, welcher von einem Drehmittelpunkt der Nockenwelle (3, 4) versetzt ist; den exzentrischen Abschnitt (12a) von der exzentrischen Welle (12), wobei der exzentrische Abschnitt (12a) auf der Innenumfangsseite von dem exzentrischen Bundring (18) angeordnet ist, und die Position von dem Drehmittelpunkt von dem exzentrischen Bundring (18) verändert, wenn sich die exzentrische Welle (12) drehmäßig bewegt; ein Ventilhubnockenelement (5), welches in Reaktion auf die Drehung von dem exzentrischen Bundring (18) dreht; eine Mehrzahl von Haltefenstern (16), welche in einem zwischen dem exzentrischen Bundring (18) und dem exzentrischen Abschnitt (12a) angeordneten Teil von der Nockenwelle (3, 4) ausgebildet sind und derart ausgebildet sind, dass eine Verbindung zwischen der Seite von dem exzentrischen Bundring (18) und der Seite von dem exzentrischen Abschnitt (12a) hindurch erreicht wird, und Abstandsicherungselemente (17), welche jeweils in den Haltefenstern (16) angeordnet sind, wobei jedes Abstandsicherungselement (17) sowohl mit dem exzentrischen Rundring (18) als auch mit dem exzentrischen Abschnitt (12a) in Kontakt ist, um auf diese Weise einen Abstand zwischen dem exzentrischen Bundring (18) und dem exzentrischen Abschnitt (12a) sicherzustellen; und wobei die Abstandsicherungselemente (17) gleitende Abstandhalter (17) sind, wobei jeder der gleitenden Abstandhalter (17) eine innenseitige und eine außenseitige Kontaktfläche hat, wobei die Kontaktflächen von gekrümmten Linien gebildet sind, welche im Wesentlichen als Teile von konzentrischen Kreisen angesehen werden, wenn sie in der Achsrichtung der Nockenwelle (3, 4) betrachtet werden, und die gleitenden Abstandhalter (17) sowohl auf dem exzentrischen Bundring (18) als auch dem exzentrischen Abschnitt (12a) gleiten.
  12. Variables Ventilsteuerzeitventilhubsystem gemäß Anspruch 11, wobei in der Achsrichtung der Nockenwelle (3, 4) gesehen der Krümmungsradius von einer Gleitfläche von dem gleitenden Abstandhalter (17) auf der Seite von dem exzentrischen Bundring (18) größer als der Radius von einer Innenseitenfläche von dem exzentrischen Bundring (18) ist, und in der Achsrichtung der Nockenwelle (3, 4) gesehen der Krümmungsradius von der Gleitfläche von dem gleitenden Abstandhalter (17) auf einer zu dem exzentrischen Abschnitt (12a) von der exzentrischen Welle (12) weisenden Seite größer ist als der Radius von der Außenseitenfläche von dem exzentrischen Abschnitt (12a).
  13. Variables Ventilsteuerzeitventilhubsystem gemäß Anspruch 11, wobei in der Achsrichtung der Nockenwelle (3, 4) gesehen der Krümmungsradius von einer Gleitfläche von dem gleitenden Abstandhalter (17) auf der Seite von dem exzentrischen Bundring (18) kleiner als der Radius von einer Innenseitenfläche von dem exzentrischen Bundring (18) ist; in der Achsrichtung der Nockenwelle (3, 4) gesehen, der Krümmungsradius von der Gleitfläche von dem gleitenden Abstandhalter (17) auf einer zu dem exzentrischen Abschnitt (12a) von der exzentrischen Welle (12) weisenden Seite kleiner als der Radius von einer Außenseitenfläche von dem exzentrischen Abschnitt (12a) ist; und eine gekrümmte Fläche in dem Randabschnitt von einem Gleitkontaktabschnitt von dem gleitenden Abstandhalter (17) mit einem Außenumfang von dem exzentrischen Abschnitt (12a) ausgebildet ist.
  14. Variables Ventilsteuerzeitventilhubsystem gemäß Anspruch 12 oder 13, wobei in der Achsrichtung der Nockenwelle (3, 4) gesehen die Gleitfläche von dem gleitenden Abstandhalter auf der Seite von dem exzentrischen Bundring (18) und die Gleitfläche von dem gleitenden Abstandhalter (17) auf der Seite von dem exzentrischen Abschnitt (12a) von Teilen konzentrischer Kreise gebildet sind.
  15. Variables Ventilsteuerzeitventilhubsystem gemäß einem der Ansprüche 11 bis 14, wobei eine Innenseitenfläche von dem Haltefenster (16), welche Fläche in Kontakt mit einer Seitenfläche von dem gleitenden Abstandhalter (17) ist, flach ausgebildet ist; und die Seitenfläche von dem gleitenden Abstandhalter (17), welche Seitenfläche mit der Innenseitenfläche von dem Haltefenster (16) in Kontakt ist, in der Achsrichtung der Nockenwelle (3, 4) gesehen bogenförmig ausgebildet ist.
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