DE102014012774B4

DE102014012774B4 - Ventiltrieb eines Motors und Verbrennungsmotor

Info

Publication number: DE102014012774B4
Application number: DE102014012774.5A
Authority: DE
Inventors: Toshimasa c/o Mazda Motor Corporation Kotani; Akitomo c/o Mazda Motor Corporation Tagaki; Shunsuke c/o Mazda Motor Corporation Habara; Takashi c/o Mazda Motor Corporation Kashiwabara
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 2013-09-18
Filing date: 2014-08-29
Publication date: 2020-06-18
Anticipated expiration: 2034-08-30
Also published as: CN104454068A; US9347342B2; DE102014012774A1; JP2015059462A; JP6197521B2; US20150075467A1; CN104454068B

Abstract

Ventiltrieb für einen Motor, umfassend:eine Nockenwelle (2) mit einem Wellenabschnitt (10) und zumindest einem Nockenelementabschnitt (20bis 20), wobei der Nockenelementabschnitt (20bis 20) mit dem Wellenabschnitt (10) gekoppelt ist, um sich integral mit dem Wellenabschnitt (10) zu drehen und sich in einer Axialrichtung des Wellenabschnitts (10) zu bewegen; undzumindest eine Betriebsvorrichtung (30bis 30), die betriebsfähig ist, den Nockenelementabschnitt (20bis 20) der Nockenwelle (2) in der Axialrichtung relativ zu dem Wellenabschnitt (10) zu bewegen,wobei der Nockenelementabschnitt (20bis 20) zwei Nockenabschnitte (22, 22) für jedes Ventil (A) umfasst, die einen gemeinsamen Basiskreis (a) und unterschiedlich geformte Nasenabschnitte (b, b) aufweisen, die angrenzend aneinander in der Axialrichtung bereitgestellt sind, wobei die beiden Nockenabschnitte (22, 22) betriebsfähig sind, das Öffnen/Schließen des Ventils (A) zu steuern, das konfiguriert ist, bei der Bewegung des Nockenelementabschnitts (20bis 20) in der Axialrichtung des Wellenabschnitts (10) schaltbar zu sein,wobei der Nockenelementabschnitt (20bis 20) ferner einen Endflächennocken (23) umfasst, der an einer Endfläche, in der Axialrichtung, des Nockenelementabschnitts (20bis 20) bereitgestellt ist, wobei der Endflächennocken (23) einen Anstiegsabschnitt (23b) aufweist, der konfiguriert ist, so in der Axialrichtung vorzuspringen, dass der Betrag des Vorspringens des Anstiegsabschnitts (23b) graduell entlang einer Drehrichtung des Nockenelementabschnitts (20bis 20) in einem spezifizierten Phasenbereich (α) zunimmt,wobei die Betriebsvorrichtung (30bis 30) ein Betriebsglied (32) umfasst, das neben dem Nockenelementabschnitt (20bis 20) angeordnet ist, wobei das Betriebsglied (32) konfiguriert ist, von einem Aktuator angetrieben zu werden, um eine operative Position einzunehmen, in der das Betriebsglied (32) zu einer Position vorspringt, die dem Endflächennocken (23) des Nockenelementabschnitts (20bis 20) zugewandt ist, und den Anstiegsabschnitt (23b) des Endflächennockens (23) kontaktiert, um den Nockenelementabschnitt (20bis 20) entlang des Wellenabschnitts (10) in einer entgegengesetzten Richtung bezüglich einer Anordnungsseite des Betriebsglieds (32) zu bewegen, und eine Rückzugsposition einzunehmen, in der sich das Betriebsglied (32) aus der Position zurückzieht, die dem Endflächennocken (23) zugewandt ist, undwobei der Nockenelementabschnitt (20bis 20) ferner einen Neigungsabschnitt (23d) umfasst, wobei der Neigungsabschnitt (23d) auf einer Drehverzögerungsseite von einem Maximalanstiegsabschnitt (f) des Endflächennockens (23) positioniert ist und sich radial nach innen zu der Drehverzögerungsseite von einer Außenumfangsfläche des Endflächennockens (23) neigt, so dass, wenn sich die Nockenwelle (2) rückwärts dreht, während sich das Betriebsglied (32) an der operativen Position befindet, das Betriebsglied (32) durch Gleiten auf dem Neigungsabschnitt (23d) in die Rückzugsposition zurückgezogen wird.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Ventiltrieb eines Motors für Fahrzeuge oder dergleichen, und insbesondere einen Ventiltrieb, bei dem Nocken, die zum Öffnen/Schließen eines Ventils betriebsfähig sind, schaltbar sind. Ferner betrifft die Erfindung einen Verbrennungsmotor.
Bekannt ist ein Ventiltrieb eines Motors, bei dem mehrere Nocken mit unterschiedlich geformten Nasenabschnitten für jedes Ventil bereitgestellt sind und der Ventilöffnungsbetrag, der Ventil-Öffnen/Schließen-Zeitpunkt und dergleichen konfiguriert sind, gemäß einem Betriebszustand des Motors durch Auswahl eines spezifizierten Nockens zum Öffnen/Schließen des Ventils aus den mehreren Nocken änderbar zu sein.
JP 2013 - 83 202 A und die US-Patentanmeldungsveröffentlichung US 2011 / 0 226 205 A1 (DE-Äquivalent: DE 10 2010 011 897 A1 ) beispielsweise offenbaren, dass bei einem Ventiltrieb, bei dem eine Nockenwelle aus einem Wellenabschnitt und einem zylindrischen Nockenelementabschnitt besteht, der mit dem Wellenabschnitt durch Keilwellen- bzw. Kerbverzahnungskopplung gekoppelt ist, um in eine Axialrichtung des Wellenabschnitts bewegt zu werden, der Nockenelementabschnitt an seinem Außenumfang mehrere Nocken für jedes Ventil aufweist, die unterschiedlich geformte Nasenabschnitte aufweisen, die angrenzend bzw. benachbart zueinander bereitgestellt sind, und ein Nocken zum Öffnen/Schließen des Ventils konfiguriert ist, durch eine Bewegung des Nockenelementabschnitts in der Axialrichtung schaltbar zu sein.
Bei dem in den oben beschriebenen Patentdokumenten offenbarten Ventiltrieb ist ein Paar Endflächennocken an beiden Endflächen des Nockenelementabschnitts bereitgestellt und es ist ferner ein Paar Betätigungs- bzw. Betriebsglieder bereitgestellt, von denen jedes so konfiguriert ist, dass es zu einer Position vorspringt, die dem entsprechenden Endflächennocken zugewandt ist, und diesen Endflächennocken kontaktiert, um den Nockenelementabschnitt in der Axialrichtung zu einer Anordnungsseite des anderen Betätigungs- bzw. Betriebsglieds hin zu bewegen oder aus der oben beschriebenen Position, die dem entsprechenden Endflächennocken zugewandt ist, zurückzuziehen. Die oben beschriebenen Betriebsglieder werden durch Aktuatoren angetrieben (zum Vorspringen gebracht), so dass ein Schaltvorgang der Nocken durchgeführt werden kann. Jeder der oben beschriebenen Endflächennocken weist einen Anstiegsabschnitt, der konfiguriert ist, in der Axialrichtung vorzuspringen, so dass der Vorsprungsbetrag des Anstiegsabschnitts graduell entlang einer Drehrichtung des Nockenelementabschnitts zunimmt, und einen Abstiegsabschnitt auf, der so konfiguriert ist, dass der Vorsprungsbetrag davon graduell entlang der Drehrichtung des Nockenelementabschnitts abnimmt.
Ferner ist ein weiterer herkömmlicher Ventiltrieb in 12 gezeigt, bei dem ein Endflächennocken 123 eines Nockenelementabschnitts 120 einen Stufenabschnitt 123a aufweist, der so konfiguriert ist, dass der Vorsprungsbetrag, in der Axialrichtung, davon plötzlich abnimmt, und zwar anstelle des oben beschriebenen Abstiegsabschnitts.
Indes kann es vorkommen, dass sich ein Motor, der mit dem oben beschriebenen Ventiltrieb ausgestattet ist, umgekehrt bzw. rückwärts dreht, was durch eine Reaktionskraft bei einem Verdichtungshub des Motors bewirkt wird, wenn der Motor direkt nach dem Anlassen abrupt stoppt oder wenn der Motor in einem Stoppzustand ist. Daher wird bei dem Ventiltrieb der oben beschriebenen Patentdokumente befürchtet, dass, wenn sich der Motor umgekehrt in einem Zustand dreht, in dem das Betriebsglied vorspringt, dieses Betriebsglied den Abstiegsabschnitt des Endflächennockens des sich umgekehrt drehenden Nockenelementabschnitts kontaktiert und dadurch den Nockenelementabschnitt in der Axialrichtung bewegt, so dass der Nockenelementabschnitt unerwartet und unsachgemäß geschaltet werden kann.
In dem Fall des in 12 gezeigten Ventiltriebs, wenn sich der Motor umgekehrt (in einer Richtung von Pfeil Y) in einem Zustand dreht, in dem das Betriebsglied 132 vorspringt, wird befürchtet, dass das Betriebsglied 132 gegen den Stufenabschnitt 123a des Endflächennockens 123 des Nockenelementabschnitts 120 trifft, so dass das Betriebsglied 132 versagen kann.
Die nachveröffentlichte DE 10 2014 002 268 A1 offenbart eine Verbrennungskraftmaschine, eine Ventilbetätigungsvorrichtung hierfür und ein Verfahren zum Betätigen eines Regel- oder Steuerglieds, wobei das Regel- oder Steuerglied zwangsweise zu der nicht-betätigten Position bewegt wird, nachdem eine Bewegung eines Nockenelements über einen Nocken an einer Endfläche abgeschlossen ist.
Die vorliegende Erfindung wurde zum Lösen der oben beschriebenen Probleme geschaffen und es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Ventiltrieb eines Motors bereitzustellen, der ordnungsgemäß verhindern kann, dass der Nockenelementabschnitt unerwartet und unsachgemäß geschaltet wird oder das Betriebsglied versagt, was durch die umgekehrte Drehung des Motors bewirkt wird.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand der anderen, abhängigen Ansprüche.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Ventiltrieb eines Motors bereitgestellt, umfassend eine Nockenwelle mit einem Wellenabschnitt und zumindest einem Nockenelementabschnitt, wobei der Nockenelementabschnitt mit dem Wellenabschnitt gekoppelt ist, um sich integral bzw. einstückig mit dem Wellenabschnitt zu drehen und sich in einer Axialrichtung des Wellenabschnitts zu bewegen, und zumindest eine Betätigungs- bzw. Betriebsvorrichtung, die betriebsfähig ist, den Nockenelementabschnitt der Nockenwelle in der Axialrichtung relativ zu dem Wellenabschnitt zu bewegen, wobei der Nockenelementabschnitt zwei Nockenabschnitte für jedes Ventil umfasst, die einen gemeinsamen Basiskreis und unterschiedlich geformte Nasenabschnitte aufweisen, die angrenzend an bzw. benachbart zueinander in der Axialrichtung bereitgestellt sind, wobei die beiden Nockenabschnitte betriebsfähig sind, das Öffnen/Schließen des Ventils zu steuern bzw. zu regeln, das konfiguriert ist, bei der Bewegung des Nockenelementabschnitts in der Axialrichtung des Wellenabschnitts schaltbar zu sein, wobei der Nockenelementabschnitt ferner einen Endflächennocken umfasst, der an einer Endfläche, in der Axialrichtung, des Nockenelementabschnitts bereitgestellt ist, wobei der Endflächennocken einen Anstiegsabschnitt aufweist, der konfiguriert ist, so in der Axialrichtung vorzuspringen, dass der Betrag des Vorspringens des Anstiegsabschnitts graduell entlang einer Drehrichtung des Nockenelementabschnitts in einem spezifizierten Phasenbereich zunimmt, wobei die Betriebsvorrichtung ein Betätigungs- bzw. Betriebsglied umfasst, das neben dem Nockenelementabschnitt angeordnet ist, wobei das Betriebsglied konfiguriert ist, von einem Aktuator angetrieben bzw. angesteuert zu werden, um eine operative Position einzunehmen, in der das Betriebsglied zu einer Position vorspringt, die dem Endflächennocken des Nockenelementabschnitts zugewandt ist, und den Anstiegsabschnitt des Endflächennockens kontaktiert, um den Nockenelementabschnitt entlang des Wellenabschnitts in einer entgegengesetzten Richtung bezüglich einer Anordnungsseite des Betriebsglieds zu bewegen, und eine Rückzugsposition einzunehmen, in der sich das Betriebsglied aus der Position zurückzieht, die dem Endflächennocken zugewandt ist, und wobei der Nockenelementabschnitt ferner einen Neigungsabschnitt umfasst, wobei der Neigungsabschnitt auf einer Drehverzögerungsseite von einem Maximalanstiegsabschnitt des Endflächennockens positioniert ist und sich nach innen zu der Drehverzögerungsseite von einer Außenumfangsfläche des Endflächennockens neigt, so dass, wenn sich die Nockenwelle rückwärts dreht, während sich das Betriebsglied an der operativen Position befindet, das Betriebsglied durch Gleiten auf dem Neigungsabschnitt in die Rückzugsposition zurückgezogen wird.
Dabei umfasst der oben beschriebene „Nockenabschnitt“ den einen, bei dem die Form des Nasenabschnitts mit der Form des Basiskreises zusammenpasst (d.h. umfasst einen Abschnitt, dessen Anstiegsbetrag Null ist).
Gemäß der vorliegenden Erfindung wie oben beschrieben, da der Nockenelementabschnitt den Neigungsabschnitt umfasst, der auf der Drehverzögerungsseite von dem Maximalanstiegsabschnitt des Endflächennockens positioniert ist und sich nach innen zu der Drehverzögerungsseite von der Außenumfangsfläche des Endflächennockens neigt, wenn sich die Nockenwelle auf Grund der umgekehrten Drehung bzw. Rückwärtsdrehung des Motors umgekehrt dreht, gleitet das Betriebsglied, das an der operativen Position ist, an bzw. auf dem Neigungsabschnitt, so dass das Betriebsglied zu seiner Rückzugsposition zurückgezogen wird. Folglich kann ordnungsgemäß verhindert werden, dass der Nockenelementabschnitt unerwartet und unsachgemäß geschaltet wird oder das Betriebsglied versagt.
Dabei kann es bevorzugt sein, dass der Nockenelementabschnitt ferner einen Schrägungsabschnitt umfasst, der sich radial nach außen zu der Drehverzögerungsseite hin von dem Maximalanstiegsabschnitt des Endflächennockens neigt, den das Betriebsglied kontaktiert, so dass bei Drehung der Nockenwelle in die Vorwärtsrichtung das Betriebsglied aus der operativen Position zu der Rückzugsposition zurückgezogen wird, wenn das Gleiten auf bzw. an dem Betriebsglied nach der Axialrichtungsbewegung des Nockenelementabschnitts, die durch den Endflächennocken bewirkt wird, beendet ist. Dadurch kann das Betriebsglied, das an der operativen Position ist, sicher durch den Schrägungsabschnitt zu der Rückzugsposition bewegt werden. Da der Schrägungsabschnitt konfiguriert ist zu funktionieren (arbeiten), nachdem der Nockenelementabschnitt durch das Betriebsglied bewegt wurde, kann das Betriebsglied schnell zu der Rückzugsposition zurückgezogen werden, was die Bewegung des Nockenelementabschnitts sicherstellt. Selbst in einem Fall, in dem die Nocken kontinuierlich geschaltet werden, kann dadurch der Schaltvorgang der Nockenabschnitte kontinuierlich in einem Moment durchgeführt werden.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der Nockenelementabschnitt für zwei Ventile bereitgestellt, indem der Nockenelementabschnitt für jedes Ventil zwei Nockenabschnitte aufweist, wobei die Ventile Seite an Seite in der Axialrichtung des Wellenabschnitts der Nockenwelle für jeden Zylinder des Motors angeordnet sind, wobei der Nockenelementabschnitt ein Paar Endflächennocken aufweist, die an beiden Endabschnitten, in der Axialrichtung, des Nockenelementabschnitts bereitgestellt sind, und ein Paar Betriebsglieder angeordnet ist, die neben dem Paar Endflächennocken angeordnet sind, wodurch eines des Paars Betriebsglieder, das neben einem des Paars Endflächennocken angeordnet ist, konfiguriert ist, den Nockenelementabschnitt entlang des Wellenabschnitts zu einer Anordnungsseite des anderen des Paars Endflächennocken zu bewegen, wenn es an der operativen Position ist, wohingegen das andere des Paars Betriebsglieder, das neben dem anderen des Paars Endflächennocken angeordnet ist, konfiguriert ist, den Nockenelementabschnitt entlang des Wellenabschnitts zu einer Anordnungsseite des einen des Paars Endflächennocken zu bewegen, wenn es an der operativen Position ist. Der in dieser Ausführungsform konfigurierte Ventiltrieb kann vorzugsweise auf einen Motortyp angewandt werden, bei dem zumindest zwei Auslassventile oder zwei Einlassventile Seite an Seite in der Axialrichtung der Nockenwelle für jeden Zylinder des Motors angeordnet sind.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der Motor mit mehreren Zylindern ausgestattet, die in der Axialrichtung des Wellenabschnitts der Nockenwelle angeordnet sind, der zumindest eine Nockenelementabschnitt ist als mehrere Nockenelementabschnitte konfiguriert, die für den Motor als Ganzes bereitgestellt sind und von denen zumindest einer für jeden Zylinder bereitgestellt ist, wobei mehrere Betriebsvorrichtungen gemäß den mehreren Nockenelementabschnitten angeordnet sind, zumindest ein Teil der mehreren Nockenelementabschnitte enthält ein Paar Nockenelementabschnitte, die für Ventile von zwei angrenzenden bzw. benachbarten Zylindern bereitgestellt sind, wobei das Paar Nockenelementabschnitte so konfiguriert ist, dass jeweilige Anstiegsabschnitte der Endflächennocken davon, die einander zugewandt sind, bei unterschiedlichen Phasen, in der Drehrichtung, voneinander bereitgestellt sind und miteinander in der Axialrichtung zumindest teilweise überlappen, wenn das Paar Nockenelementabschnitte axial nahe angeordnet ist, und zumindest ein Teil der mehreren Betriebsglieder der mehreren Betriebsvorrichtungen enthält ein gemeinsames Betätigungs- bzw. Betriebsglied einer gemeinsamen Betätigungs- bzw. Betriebsvorrichtung, das konfiguriert ist, in einem Zustand, in dem das Paar Nockenelementabschnitte in einem engen bzw. nahen Zustand sind, zu einer operativen Position vorzuspringen, die den beiden Endflächennocken des Paars Nockenelementabschnitte zugewandt ist, und die beiden Anstiegsabschnitte der Endflächennocken zu kontaktieren, um das Paar Nockenelementabschnitte voneinander weg zu bewegen, wenn es an der operativen Position davon ist. Da das gemeinsame Betriebsglied, das die operative Position einnimmt, was das Paar Nockenelementabschnitte dazu bringt, sich voneinander weg zu bewegen, bereitgestellt ist und zudem das Paar Nockenelementabschnitte so konfiguriert ist, dass jeweilige Anstiegsabschnitte der Endflächennocken davon, die einander zugewandt sind, bei unterschiedlichen Phasen, in der Drehrichtung, voneinander bereitgestellt sind und einander in der Axialrichtung zumindest teilweise überlappen, wenn das Paar Nockenelementabschnitte einander nahekommen, kann der Ventiltrieb gemäß dieser Ausführungsform in der Axialrichtung der Nockenwelle ordnungsgemäß kompakt gemacht werden, so dass die Kompaktheit des Motors verbessert werden kann.
Dabei kann es ebenfalls bevorzugt sein, dass das Paar Nockenelementabschnitte ferner jeweils einen Schrägungsabschnitt umfasst, der sich radial nach außen zu der Drehverzögerungsseite hin von dem Maximalanstiegsabschnitt des Endflächennockens neigt, den das gemeinsame Betriebsglied kontaktiert, so dass bei Drehung der Nockenwelle in die Vorwärtsrichtung das Betriebsglied aus der operativen Position zu der Rückzugsposition zurückgezogen wird, wenn das Gleiten auf bzw. an dem gemeinsamen Betriebsglied nach der Axialrichtungsbewegung der Nockenelementabschnitte, die durch den Endflächennocken bewirkt wird, beendet ist. Dadurch kann das gemeinsame Betriebsglied, das an der operativen Position ist, sicher durch den Schrägungsabschnitt zu der Rückzugsposition bewegt werden. Da der Schrägungsabschnitt konfiguriert ist zu funktionieren (arbeiten), nachdem der Nockenelementabschnitt durch das gemeinsame Betriebsglied bewegt wurde, kann das gemeinsame Betriebsglied schnell zu der Rückzugsposition zurückgezogen werden, was die Bewegung des Nockenelementabschnitts sicherstellt. Selbst in einem Fall, in dem die Nocken kontinuierlich geschaltet werden, kann dadurch der Schaltvorgang der Nockenabschnitte kontinuierlich in einem Moment durchgeführt werden.
Vorzugsweise umfasst die Betriebsvorrichtung einen Körper, der einen elektromagnetischen Aktuator darin enthält, und einen zylindrisch geformten Stift- bzw. Bolzenabschnitt, der das Betriebsglied bildet. Ferner ist vorzugsweise eine Rückstellfeder bereitgestellt, die konfiguriert ist, den Bolzenabschnitt zu dem Körper hin zu treiben.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Verbrennungsmotor bereitgestellt, umfassend: zumindest eine Nockenwelle zum Betätigen von Ventilen des Motors, wobei die Nockenwelle zumindest einen Nockenelementabschnitt enthält, der entlang einer Axialrichtung der Nockenwelle zum Ändern von Ventilsteuerzeiten verschiebbar ist, wobei der Nockenelementabschnitt ferner ein Paar Endflächennocken auf gegenüberliegenden bzw. entgegengesetzten Seiten des Nockenelementabschnitts umfasst, die mit Betätigungs- bzw. Betriebsvorrichtungen in Eingriff zu bringen sind, und zumindest eine Betätigungs- bzw. Betriebsvorrichtung, die betriebsfähig ist, den Nockenelementabschnitt der Nockenwelle in der Axialrichtung relativ zu dem Wellenabschnitt zu bewegen, wobei die Betriebsvorrichtung ein Betätigungs- bzw. Betriebsglied umfasst, das neben dem Nockenelementabschnitt angeordnet ist, wobei das Betriebsglied konfiguriert ist, von einem Aktuator angetrieben bzw. angesteuert zu werden, um eine operative Position einzunehmen, in der das Betriebsglied zu einer Position vorspringt, die dem Endflächennocken des Nockenelementabschnitts zugewandt ist, und wobei der Nockenelementabschnitt ferner einen Neigungsabschnitt umfasst, wobei der Neigungsabschnitt auf einer Drehverzögerungsseite von einem Maximalanstiegsabschnitt des Endflächennockens positioniert ist und sich nach innen zu der Drehverzögerungsseite von einer Außenumfangsfläche des Endflächennockens neigt, so dass, wenn sich die Nockenwelle rückwärts dreht, während sich das Betriebsglied an der operativen Position befindet, das Betriebsglied durch Gleiten auf dem Neigungsabschnitt in die Rückzugsposition zurückgezogen wird.
Außerhalb der Erfindung umfasst der Verbrennungsmotor ferner zumindest eine erste Betätigungs- bzw. Betriebsvorrichtung zum Verschieben des Nockenelementabschnitts in einer Richtung entlang der Axialrichtung der Nockenwelle und zumindest eine zweite Betätigungs- bzw. Betriebsvorrichtung zum Verschieben des Nockenelementabschnitts in der entgegengesetzten Richtung entlang der Axialrichtung der Nockenwelle, wobei die Betriebsvorrichtungen so konfiguriert sind, dass, selbst in dem Fall einer Störung, wo sowohl die erste als auch die zweite Betriebsvorrichtung fälschlicherweise zur gleichen Zeit betätigt werden, kein Verriegeln bzw. Blockieren und keine Beschädigung der Nockenwelle auftreten.
Ferner ist der Nockenelementabschnitt so konfiguriert, dass jeweilige Maximalanstiegsabschnitte des Paars Endflächennocken bei jeweiligen Phasen bereitgestellt sind, die in der Drehrichtung unterschiedlich voneinander sind, und/oder dass der Maximalwert einer Länge, in der Axialrichtung, zwischen jeweiligen Nockenflächen des Paars Endflächennocken, die bei der gleichen Phase bereitgestellt sind, auf eine Anordnungsdistanz, in der Axialrichtung, zwischen dem ersten Betriebsglied und dem zweiten Betriebsglied oder kleiner festgelegt ist.
Andere Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung deutlich, die auf die beiliegenden Zeichnungen Bezug nimmt.

1 ist eine Seitenansicht, die eine schematische Struktur eines auslassseitigen Ventiltriebs gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
2 ist eine Elevationsansicht bzw. ein Aufriss des Ventiltriebs bei Betrachtung in einer x-Richtung von 1.
3 ist eine vergrößerte Schnittansicht entlang der Linie y-y von 1.
4 ist eine Seitenansicht, die einen Zustand zeigt, bei dem Nockenabschnitte, die zum Steuern bzw. Regeln des Öffnens/Schließens von Ventilen betriebsfähig sind, aus dem Zustand von 1 geschaltet wurden.
5 ist eine perspektivische Ansicht eines Nockenelementabschnitts.
6 ist eine Seitenansicht des Nockenelementabschnitts eines ersten Zylinders.
7A, 7B sind Elevationsansichten bzw. Aufrisse des Nockenelementabschnitts des ersten Zylinders.
8 ist eine Seitenansicht des Nockenelementabschnitts eines zweiten Zylinders.
9A, 9B sind Elevationsansichten bzw. Aufrisse des Nockenelementabschnitts des zweiten Zylinders.
10A, 10B zeigen Positionsbeziehungen von Endflächennocken und Betriebsgliedern, wenn Nockenelementabschnitte von dritten und vierten Zylindern voneinander weg bewegt sind: 10A ist ein vergrößertes, erweitertes Diagramm eines Hauptteils entlang des Umfangs des Endflächennockens; 10B ist ein Elevations- bzw. Aufrissdiagramm.
11A, 11B zeigen Positionsbeziehungen der Endflächennocken und der Betriebsglieder, wenn die jeweiligen Nockenelementabschnitte der dritten und vierten Zylinder bewegt werden, um nahe aneinander zu kommen: 11A ist ein vergrößertes, erweitertes Diagramm eines Hauptteils entlang des Umfangs des Endflächennockens; 11B ist ein Elevations- bzw. Aufrissdiagramm.
12 ist eine perspektivische Ansicht eines herkömmlichen Ventiltriebs.

Im Folgenden wird eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf ein Beispiel beschrieben, bei dem ein Ventiltrieb gemäß der vorliegenden Erfindung auf einen Vierzylinder-Vierventil-DOHC (Double Over-Head Camshaft)-Motor (Motor mit zwei oben liegenden Nockenwellen) angewandt ist.
(Schematische Struktur des Ventiltriebs)
1 zeigt eine Struktur eines auslassseitigen Ventiltriebs gemäß der vorliegenden Ausführungsform. Dieser Ventiltrieb umfasst insgesamt acht Auslassventile A...A, von denen zwei an jedem von ersten - vierten Zylindern 1₁ - 1₄ bereitgestellt sind, und Rückstellfedern B...B, die betriebsfähig sind, die Auslassventile A...A in einer Schließrichtung zu treiben, die an einem Zylinderkopf, nicht dargestellt, bereitgestellt sind. Ferner ist eine Nockenwelle 2, die betriebsfähig ist, die Auslassventile A...A gegen eine treibende Kraft der Rückstellfedern B...B über Kipparme bzw. -hebel C...C zu öffnen, an einem oberen Abschnitt des Zylinderkopfs bereitgestellt.
Die Nockenwelle 2 ist drehbar an Zapfenabschnitten F...F gelagert, die aus vertikalen Wandabschnitten D...D, die sich an zentralen Positionen der jeweiligen Zylinder 1₁ - 1₄ des Zylinderkopfs befinden, und Kappengliedern E...E bestehen, die an oberen Abschnitten der vertikalen Wandabschnitte D...D angebracht sind. Diese Nockenwelle 2 ist konfiguriert, drehungsmäßig von einer Kurbelwelle, nicht dargestellt, über eine Kette angetrieben zu werden.
Ferner besteht die Nockenwelle 2 aus einem Wellenabschnitt 10 und ersten - vierten Nockenelementabschnitten 20₁ - 20₄ , die mit dem Wellenabschnitt 10 mit Keilwellen- bzw. Kerbverzahnungskopplung gekoppelt sind, um sich integral bzw. einstückig mit dem Wellenabschnitt 10 zu drehen und sich in einer Axialrichtung des Wellenabschnitts 10 zu bewegen. Die Nockenelementabschnitte 20₁ - 20₄ sind in Reihe bzw. Linie an bzw. auf dem Wellenabschnitt 10 an spezifizierten Positionen angeordnet, die jeweils den jeweiligen Zylindern 1₁ - 1₄ entsprechen.
Es sind sechs elektromagnetische Betätigungs- bzw. Betriebsvorrichtungen 30₁ - 30₆ bereitgestellt, die betriebsfähig sind, die jeweiligen Nockenelementabschnitte 20₁ - 20₄ an bzw. auf dem Wellenabschnitt 10 zu bewegen. Genauer gesagt ist die erste Betriebsvorrichtung 30₁ an einer vorderen Endposition des Motors angeordnet, wo der erste Zylinder 1₁ positioniert ist, die zweite Betriebsvorrichtung 30₂ ist an einer mittleren Position zwischen dem ersten Zylinder 1₁ und dem zweiten Zylinder 1₂ angeordnet, die dritte Betriebsvorrichtung 30₃ ist an einer Vorderseitenposition zwischen dem zweiten Zylinder 1₂ und dem dritten Zylinder 1₃ angeordnet, die vierte Betriebsvorrichtung 30₄ ist an einer Rückseitenposition zwischen dem zweiten Zylinder 1₂ und dem dritten Zylinder 1₃ angeordnet, die fünfte Betriebsvorrichtung 30₃ ist an einer mittleren Position zwischen dem ersten Zylinder 1₃ und dem vierten Zylinder 14 angeordnet, und die sechste Betriebsvorrichtung 30₆ ist an einer hinteren Endposition des Motors angeordnet.
Wie es in 2 gezeigt ist, sind die oben beschriebenen Betriebsvorrichtungen 30₁ - 30₆ auf einer Seite der Nockenwelle 2 angeordnet, die gegenüberliegend bzw. entgegengesetzt zu einem Nockenmitnehmer C' des Kipphebels C ist, so dass Bolzenabschnitte 32 davon zu der axialen Mitte der Nockenwelle 2 ausgerichtet sind. Bei der vorliegenden Ausführungsform sind die Betriebsvorrichtungen 30₁ - 30₆ an einer Zylinderkopfabdeckung G angebracht, die die Nockenwelle 2 und die Nockenelementabschnitte 20₁ - 20₄ abdeckt.
Jede der Betriebsvorrichtungen 30₁ - 30₆ umfasst einen Körper 31, der einen elektromagnetischen Aktuator darin enthält, den im Wesentlichen zylindrisch geformten Bolzenabschnitt 32, der von dem Körper 31 vorspringen kann, wenn der elektromagnetische Aktuator betätigt wird, und eine Rückstellfeder (nicht dargestellt), die den Bolzenabschnitt 32 zu dem Körper 31 hin treibt. Wenn der elektromagnetische Aktuator nicht aktiviert wird, wird der Bolzenabschnitt 32 an seiner Rückzugsposition gehalten, wo sich der Bolzenabschnitt 32 mittels einer antreibenden Kraft der Rückstellfeder nach oben zurückzieht, wie es durch eine unterbrochene Linie in 2 gezeigt ist. Wenn der elektromagnetische Aktuator jedoch aktiviert wird, bewegt sich der Bolzenabschnitt 32 in seine operative Position, wo der Bolzenabschnitt 32 gegen die antreibende Kraft der Rückstellfeder nach unten vorspringt, wie es durch eine durchgezogene Linie in 2 gezeigt ist.
Eine Steuerung bzw. Regelung der Betriebsvorrichtungen 30₁ - 30₆ mit der oben beschriebenen Aktivierung des elektromagnetischen Aktuators wird durch einen Computer, nicht dargestellt, basierend auf einem Detektionssignal von einem Motordrehwinkelsensor, nicht dargestellt, durchgeführt.
Gemäß der Darstellung in 3, die ein Beispiel des ersten und zweiten Nockenelementabschnitts 20₁ , 20₂ zeigt, ist ein Rastmechanismus 40 an jedem Verbindungsabschnitt bereitgestellt, wo die Nockenelementabschnitte 20₁ - 20₄ und der Wellenabschnitt 10 miteinander verbunden sind, und zwar zur Positionierung der Axialrichtungsbewegung der Nockenelementabschnitte 20₁ - 20₄ an zwei spezifizierten Positionen mittels der Betriebsvorrichtungen 30₁ - 30₆ .
Der Rastmechanismus 40 umfasst ein Loch 41, das an dem Wellenabschnitt 10 in einer radialen Richtung offen ist, eine Feder 42, die in dem Loch 41 untergebracht ist, einen Rastball 43, der an einem Öffnungsabschnitt des Lochs 41 bereitgestellt ist, um durch die Feder 42 von einer Außenumfangsfläche des Wellenabschnitts 10 zu der radialen Außenseite getrieben zu werden, und zwei Umfangsnuten bzw. -rillen 44₁ , 44₂ , die Seite an Seite in der Axialrichtung an einer Innenumfangsfläche jedes der Nockenelementabschnitte 20₁ - 20₄ gebildet sind. Der Rastmechanismus 20 ist so konfiguriert, dass jeder der Nockenelementabschnitte 20₁ - 20₄ an einer ersten Position positioniert ist, die in 1 gezeigt ist, wenn der Rastball 43 mit einer der Umfangsnuten 44₁ in Eingriff kommt, wohingegen jeder der Nockenelementabschnitte 20₁ - 20₄ an einer zweiten Position positioniert ist, die in 4 gezeigt ist, wenn der Rastball 43 mit der anderen Umfangsnut 44₂ in Eingriff kommt.
Wenn die Nockenelementabschnitte 20₁ - 20₄ alle an der ersten Position positioniert sind, wie es in 1 gezeigt ist, ist der erste Nockenelementabschnitt 20₁ hinten positioniert, der zweite Nockenelementabschnitt 20₂ ist vorne positioniert, der dritte Nockenelementabschnitt 20₃ ist hinten positioniert und der vierte Nockenelementabschnitt 20₄ ist vorne positioniert. Dementsprechend sind jeweilige zugewandte Endflächen des ersten und zweiten Nockenelementabschnitts 20₁ , 20₂ nahe beieinander, jeweilige zugewandte Endflächen des zweiten und dritten Nockenelementabschnitts 20₂ , 20₃ sind weg voneinander und jeweilige zugewandte Endflächen des dritten und vierten Nockenelementabschnitts 20₃ , 20₄ sind nahe beieinander.
Wenn ferner die Nockenelementabschnitte 20₁ - 20₄ alle an der zweiten Position positioniert sind, wie es in 4 gezeigt ist, ist der erste Nockenelementabschnitt 20₁ vorne positioniert, der zweite Nockenelementabschnitt 20₂ ist hinten positioniert, der dritte Nockenelementabschnitt 20₃ ist vorne positioniert und der vierte Nockenelementabschnitt 20₄ ist hinten positioniert. Dementsprechend sind die jeweiligen zugewandten Endflächen des ersten und zweiten Nockenelementabschnitts 20₁ , 20₂ weg voneinander, die jeweiligen zugewandten Endflächen des zweiten und dritten Nockenelementabschnitts 20₂ , 20₃ sind nahe beieinander und die jeweiligen zugewandten Endflächen des dritten und vierten Nockenelementabschnitts 20₃ , 20₄ sind weg voneinander.
(Nockenelementabschnitt)
Als nächstes werden der erste Nockenelementabschnitt 20₁ und der zweite Nockenelementabschnitt 20₂ genauer mit Bezug auf 5 - 9 als ein Beispiel für die Nockenelementabschnitte 20₁ - 20₄ beschrieben.
Der Nockenelementabschnitt 20₁ (20₂ - 20₄ ) ist in einer zylindrischen Form gebildet, und die Außenumfangsfläche seines mittleren Abschnitts ist als ein Zapfenabschnitt 21 ausgebildet, der an dem oben beschriebenen Zapfenabschnitt F gelagert ist. Ein Paar operative Abschnitte 22, 22 für die beiden Auslassventile A, A des ersten Zylinders sind an beidseitigen Enden des Nockenelementabschnitts 20₁ gebildet. An jedem der operativen Abschnitte 22, 22 sind gemäß der Darstellung in 5 ein erster Nockenabschnitt 22₁ , der beispielsweise einen großen Anstiegsbetrag für die niedrige Motordrehzahl aufweist, und ein zweiter Nockenabschnitt 22₂ bereitgestellt, der beispielsweise einen geringen Anstiegsbetrag für die hohe Motordrehzahl aufweist, die Seite an Seite in der Axialrichtung angeordnet sind.
Wie es in 7B gezeigt ist, sind der erste Nockenabschnitt 22₁ und der zweite Nockenabschnitt 22₂ so konfiguriert, dass ihnen ihre Basiskreise a gemeinsam sind und zudem ihre Nasenabschnitte b₁ , b₂ , die den voneinander unterschiedlichen Anstiegsbetrag aufweisen, an den Basiskreisen a mit einer leichten Phasendifferenz zwischen sich bzw. diesen bereitgestellt sind. Zudem sind der erste Nockenabschnitt 22₁ und der zweite Nockenabschnitt 22₂ jeweils an den beiden operativen Abschnitten 22, 22 so bereitgestellt, dass ihre Anordnungsreihenfolge in der Axialrichtung und die Phasen ihrer Nasenabschnitte b₂ , b₂ miteinander übereinstimmen. Dass die oben beschriebenen Basiskreise a ihnen gemeinsam sind bedeutet, dass Basiskreisdurchmesser des Basiskreises a des ersten Nockenabschnitts 22₁ gleich dem Basiskreisdurchmesser des Basiskreises a des zweiten Nockenabschnitts 22₂ ist.
Wie es in 1 und 4 gezeigt ist, sind in diesem Fall bei dem ersten Nockenelementabschnitt 20₁ und dem dritten Nockenelementabschnitt 20₃ die jeweiligen ersten Nockenabschnitte 22₁ vorne angeordnet und die jeweiligen zweiten Nockenabschnitte 22₂ sind hinten angeordnet. Indes sind bei dem zweiten Nockenelementabschnitt 20₂ und dem vierten Nockenelementabschnitt 20₄ die jeweiligen zweiten Nockenabschnitte 22₂ vorne angeordnet und die jeweiligen ersten Nockenabschnitte 22₁ hinten angeordnet.
Ferner ist die Konfiguration so, dass, wenn die Positionierung der Nockenelementabschnitte 20₁ - 20₄ mittels des Rastmechanismus 40 an der ersten Position des Wellenabschnitts 10 durchgeführt wird, die jeweiligen ersten Nockenabschnitte 22₁ , 22₁ so angeordnet sind, dass sie den Nockenmitnehmern C', C' der Kipphebel C, C der entsprechenden Zylinder 1₁ - 1₄ entsprechen (siehe 1), und wenn die Positionierung der Nockenelementabschnitte 20₁ - 20₄ an der zweiten Position des Wellenabschnitts 10 durchgeführt wird, die jeweiligen zweiten Nockenabschnitte 22₂ , 22₂ so angeordnet sind, dass sie den oben beschriebenen Nockenmitnehmern C', C' entsprechen (siehe 4).
Dabei ist der Motor der vorliegenden Ausführungsform so konfiguriert, dass die Reihenfolge der Verbrennung der Zylinder festgelegt ist als dritter Zylinder 1₃ → vierter Zylinder 1₄ → zweiter Zylinder 1₂ → erster Zylinder 1₁ . Zudem sind die ersten - vierten Nockenelementabschnitte 20₁ - 20₄ mit der Kerbverzahnungskopplung an dem Wellenabschnitt 10 mit der Phasendifferenz so gekoppelt, dass die Nasenabschnitte b₁ , b₂ des ersten Nockenabschnitts 22₁ oder des zweiten Nockenabschnitts 22₂ der Nockenelementabschnitte 20₁ - 20₄ so angeordnet sind, dass sie den Nockenmitnehmern C', C' in dieser Reihenfolge zu jeder Zeit einer 90°-Drehung der Nockenwelle 2 entsprechen.
Zudem umfasst jeder der Nockenelementabschnitte 20₁ - 20₄ ein Paar Endflächennocken 23, 23 an seinen beiden Enden, vorne und hinten.
Wie es in 6 und 8 gezeigt ist, weisen die Endflächennocken 23, 23 an den beiden Enden, vorne und hinten, ein Paar Anstiegsabschnitte 23b, 23b auf, die in der Axialrichtung, nach vorne und nach hinten, von jeweiligen Standardflächen 23a, 23a vorspringen, die dem Querschnitt des Nockenelementabschnitts 20₁ (20₂ - 20₄ ) entsprechen. Gemäß der Darstellung in 7A, B und 9A, B ist dieser Anstiegsabschnitt 23b so konfiguriert, dass der Anstiegsbetrag (Vorsprungsbetrag) davon von der Standardfläche 23a (die den Anstiegsbetrag von Null aufweist) graduell entlang einer Drehrichtung X der Nockenelementabschnitte 20₁ - 20₄ in einem spezifizierten Phasenbereich α (beispielsweise ca. 120°) von einem Anstiegsstartpunkt e zu einem Anstiegsendpunkt f (entsprechend einem „Maximalanstiegsabschnitt“ in Anspruch 1) zunimmt und zu der Standardfläche 23a an dem Anstiegsendabschnitt f oder einem Schrägungsendpunkt g zurückkehrt, was später beschrieben wird.
Zusätzlich sind bei der vorliegenden Ausführungsform die jeweiligen Anstiegsabschnitte 23b, 23b der Endflächennocken 23, 23, die an den beiden Endabschnitten der Nockenelementabschnitte 20₁ - 20₄ bereitgestellt sind, so konfiguriert, dass die jeweiligen Phasenbereiche α von den Anstiegsstartpunkten e zu den Anstiegsendpunkten f einander zumindest bei jeweiligen Phasenbereichen überlappen, die ein Teil davon sind (in 10 und 11 gezeigt), wie es aus einem Vergleich von 7A und 7B (9A und 9B) deutlich wird.
Gemäß den Nockenelementabschnitten 20₁ - 20₄ , die jeweils mit dem Wellenabschnitt 10 mit den spezifizierten Phasendifferenzen durch Kerbverzahnung gekoppelt sind, sind ferner gemäß der Verbrennungsreihenfolge der Zylinder 1₁ - 1₄ wie oben beschrieben die zugewandten Endflächennocken 23, 23 der Nockenelementabschnitte 20₁ - 20₄ ebenfalls einander mit Phasendifferenzen zugewandt. Wie es durch die Bezugszeichen J, K in 1 gezeigt ist, sind bei der vorliegenden Ausführungsform das Paar erste und zweite Nockenelementabschnitte 20₁ , 20₂ und das Paar dritte und vierte Nockenelementabschnitte 20₃ , 20₄ , die jeweils angrenzend bzw. benachbart bereitgestellt sind, so konfiguriert, dass die Anstiegsabschnitte 23b, 23b der zugewandten Endflächennocken 23, 23 bei unterschiedlichen Phasen bereitgestellt sind und einander in der Axialrichtung zumindest teilweise überlappen, wenn die Paare Nockenelementabschnitte 20₁ , 20₂ und 20₃ , 20₄ sich jeweils einander nähern.
Die Bolzenabschnitte 32, 32 der oben beschriebenen zweiten und fünften Betriebsvorrichtung 30₂ , 30₃ sind so konfiguriert, dass diese Bolzenabschnitte 32, 32 zu ihren operativen Positionen vorspringen, die sich an einer Position zugewandt zu den zugewandten Flächen der jeweiligen Endflächennocken 23, 23 befinden, die einander zugewandt sind, wenn die Paare Nockenelementabschnitte 20₁ , 20₂ und 20₃ , 20₄ einander nahekommen, und die Endflächennocken 23, 23 kontaktieren, um die Paare Nockenelementabschnitte 20₁ , 20₂ und 20₃ , 20₄ , die einander nahegekommen sind, in eine spezifizierte Richtung zu verschieben, wo sie sich gemäß der Drehung der Nockenwelle 2 voneinander weg bewegen.
Zu dieser Zeit gehen der erste und zweite Nockenelementabschnitt 20₁ , 20₂ und der dritte und vierte Nockenelementabschnitt 20₃ , 20₄ , die jeweils in dem nahem Zustand sind, wie es in 1 gezeigt ist, voneinander weg und bewegen sich folglich jeweils aus der ersten Position in die zweite Position, wie es in 4 gezeigt ist. Ferner gehen der zweite und dritte Nockenelementabschnitt 20₂ , 20₃ , die in dem nahen Zustand sind, wie es in 4 gezeigt ist, voneinander weg und bewegen sich folglich jeweils aus der zweiten Position in die erste Position, wie es in 1 gezeigt ist.
In einem Zustand, in dem sich der erste Nockenelementabschnitt 20₁ an der zweiten Position befindet, die sich vorne befindet, wie es in 4 gezeigt ist, springt der Bolzenabschnitt 32 der ersten Betriebsvorrichtung 30₁ zu seiner operativen Position vor, die sich an einer Position befindet, die der der Vorderseite zugewandten Fläche des ersten Nockenelementabschnitts 20₁ zugewandt ist, und kontaktiert den Endflächennocken 23, um den ersten Nockenelementabschnitt 20₁ zu der ersten Position zu bewegen, die sich hinten befindet, und zwar gemäß der Drehung der Nockenwelle 2. In einem Zustand, in dem sich der dritte Nockenelementabschnitt 20₃ an der zweiten Position befindet, die sich vorne befindet, springt der Bolzenabschnitt 32 der vierten Betriebsvorrichtung 30₄ zu seiner operativen Position vor, die sich an einer Position befindet, die der der Vorderseite zugewandten Fläche des dritten Nockenelementabschnitts 20₃ zugewandt ist, und kontaktiert den Endflächennocken 23, um den dritten Nockenelementabschnitt 20₃ zu der ersten Position zu bewegen, die sich hinten befindet, und zwar gemäß der Drehung der Nockenwelle 2.
In einem Zustand, in dem sich der zweite Nockenelementabschnitt 20₂ an der zweiten Position befindet, die sich hinten befindet, springt der Bolzenabschnitt 32 der dritten Betriebsvorrichtung 30₃ zu seiner operativen Position vor, die sich an einer Position befindet, die der der Rückseite zugewandten Fläche des zweiten Nockenelementabschnitts 20₂ zugewandt ist, und kontaktiert den Endflächennocken 23, um den zweiten Nockenelementabschnitt 20₂ zu der ersten Position zu bewegen, die sich vorne befindet. In einem Zustand, in dem sich der vierte Nockenelementabschnitt 20₄ an der zweiten Position befindet, die sich hinten befindet, springt der Bolzenabschnitt 32 der sechsten Betriebsvorrichtung 30₆ zu seiner operativen Position vor, die sich an einer Position befindet, die der der Rückseite zugewandten Fläche des vierten Nockenelementabschnitts 20₄ zugewandt ist, und kontaktiert den Endflächennocken 23, um den vierten Nockenelementabschnitt 20₄ zu der ersten Position zu bewegen, die sich vorne befindet.
Dabei wird ein jeweiliges Vorspringen der Bolzenabschnitte 32 der Betriebsvorrichtungen 30₁ - 30₆ zu den folgenden Zeitpunkten durchgeführt. Das heißt das Vorspringen der Bolzenabschnitte 32 der ersten und vierten Betriebsvorrichtung 30₁ , 30₄ wird durchgeführt, wenn sich die Standardflächen 23a der vorderseitigen Endflächennocken 23 des ersten und dritten Nockenelementabschnitts 20₁ , 20₃ an jeweiligen Richtungspositionen dieser Bolzenabschnitte 32 befinden. Das Vorspringen der Bolzenabschnitte 32 der dritten und sechsten Betriebsvorrichtung 30₃ , 30₆ wird durchgeführt, wenn sich die Standardflächen 23a der rückseitigen Endflächennocken 23 des zweiten und vierten Nockenelementabschnitts 20₂ , 20₄ an jeweiligen Richtungspositionen dieser Bolzenabschnitte 32 befinden. Das Vorspringen des Bolzenabschnitts 32 der zweiten Betriebsvorrichtung 30₂ wird durchgeführt, wenn sich die beiden Standardflächen 23a, 23a der beiden zugewandten Endflächennocken 23, 23 des ersten und zweiten Nockenelementabschnitts 20₁ , 20₂ an einer Richtungsposition dieses Bolzenabschnitts 32 befinden. Das Vorspringen des Bolzenabschnitts 32 der fünften Betriebsvorrichtung 30₅ wird durchgeführt, wenn sich die beiden Standardflächen 23a, 23a der beiden zugewandten Endflächennocken 23, 23 des dritten und vierten Nockenelementabschnitts 20₁ , 20₂ an einer Richtungsposition dieses Bolzenabschnitts 32 befinden.
Dabei ist es erforderlich, dass das jeweilige Bewegen der Nockenelementabschnitte 20₁ - 20₄ , das durch das oben beschriebene Vorspringen der Bolzenabschnitte 32 zu ihren operativen Positionen bewirkt wird, zu dem Zeitpunkt durchgeführt wird, wo sich der Nockenmitnehmer C' des Kipphebels C an einer Position entsprechend dem Basiskreis a des ersten Nockenabschnitts 22₁ oder des zweiten Nockenabschnitts 22₂ befindet, das heißt - wenn der Zylinder des Motors bei einem anderen Hub als dem Auslasshub ist.
Um die oben beschriebenen zeitlichen Bedingungen zu erfüllen, ist die vorliegende Ausführungsform, wie es in 7A, 7B gezeigt ist, folglich so konfiguriert, dass der Anstiegsstartpunkt e des Endflächennockens 23 bei einer spezifizierten Phasenposition festgelegt ist, die sich auf einer Drehvorrückseite in der Drehrichtung X relativ zu Oberseitenpositionen der Nasenabschnitte b₁ , b₂ des ersten und zweiten Nockenabschnitts 22₁ , 22₂ befindet, und dass der Anstiegsendpunkt f des Endflächennockens 23 bei einer spezifizierten Phasenposition α festgelegt ist, die sich auf einer Drehverzögerungsseite in der Drehrichtung X relativ zu dem Anstiegsstartpunkt e befindet. Zudem ist ein Winkel von dem oben beschriebenen Anstiegsstartpunkt e zu dem oben beschriebenen Anstiegsendpunkt f kleiner als ca. 180 Grad festgelegt. In diesem Fall bewegen sich die Nockenelementabschnitte 20₁ - 20₄ bald nach Beendigung des Auslasshubs in die bzw. der Positionsbeziehung des Nockenmitnehmers C' des Kipphebels C und der Bolzenabschnitte 32 der Betriebsvorrichtungen 30₁ - 30₆ , wie es in 2 gezeigt ist.
Selbst wenn die Nasenabschnitte b₁ , b₂ des ersten und zweiten Nockenabschnitts 22₁ , 22₂ und der Anstiegsabschnitt 23b des Endflächennockens 23 in der oben beschriebenen Positionsbeziehung bereitgestellt sind, bestehen Bedenken dahingehend, dass in einem Fall, in dem der Bolzenabschnitt 32 der Betriebsvorrichtungen 30₁ - 30₆ zu einem unerwarteten Zeitpunkt auf Grund Betriebsproblemen oder dergleichen vorspringt, dieser Bolzenabschnitt 32 und der Anstiegsabschnitt 23b einander unerwartet und unsachgemäß kontaktieren. Daher ist bei der vorliegenden Ausführungsform an dem Endflächennocken 23 der Nockenelementabschnitte 20₁ - 20₄ ein Umkehrschrägungsabschnitt 23c bereitgestellt, der betriebsfähig ist, den Bolzenabschnitt 32, der zu der operativen Position vorgesprungen ist, auf erzwungene Weise in seine Rückzugsposition zurückzuziehen.
Die tatsächliche Position des oben beschriebenen Umkehrschrägungsabschnitts 23c ändert sich gemäß den Bedingungen der Schaltreihenfolge des Nockenabschnitts 22 jedes der Nockenelementabschnitte 20₁ - 20₄ , der Anzahl an Betriebsvorrichtungen und so weiter. Trotz dieser Bedingungen ist es jedoch erforderlich, dass der Umkehrschrägungsabschnitt 23c zumindest an den zugewandten Endabschnitten der Nockenelementabschnitte 20₁ - 20₄ bereitgestellt ist, die durch die gemeinsamen Betriebsvorrichtungen 30₁ - 30₆ voneinander weg zu bewegen sind. In dem Fall der vorliegenden Ausführungsform, da der Nockenabschnitt 22 jedes der Nockenelementabschnitte 20₁ - 20₄ der Zylinder 1₁ - 1₄ in der Reihenfolge dritter Zylinder 1₃ → vierter Zylinder 1₄ → zweiter Zylinder 1₂ → erster Zylinder 1₁ geschaltet wird, welche die gleiche ist wie die Verbrennungsreihenfolge, ist der Umkehrschrägungsabschnitt 23c an den beiden vorderen und hinteren Enden des ersten und vierten Nockenelementabschnitts 20₁ , 20₄ , dem hinteren Ende des zweiten Nockenelementabschnitts 20₂ und dem vorderen Ende des dritten Nockenelementabschnitts 20₃ bereitgestellt.
Wie es in 7A, B und 9A, B gezeigt ist weist der Umkehrschrägungsabschnitt 23c eine Nockenfläche auf, die weiter in der Axialrichtung über den Anstiegsabschnitt 23b hinaus vorspringt und sich über einen spezifizierten Phasenbereich einer Endfläche des Endflächennockens 23, der sich auf der Drehverzögerungsseite (in einer Richtung entgegengesetzt der Richtung von Pfeil X) befindet, von dem Anstiegsendpunkt f, d.h. über den Bereich von dem Anstiegsendpunkt (Schrägungsstartpunkt) f, zu dem Schrägungsendpunkt g erstreckt, wobei sie sich zu der Drehverzögerungsseite nach außen neigt. Das heißt der Umkehrschrägungsabschnitt 23c weist die Nockenfläche auf, wobei sein bzw. ihr Anstiegsbetrag in der radialen Richtung zu der Drehverzögerungsseite hin graduell zunimmt. Diese Nockenfläche ist so konfiguriert, dass der Anstiegsbetrag an dem Schrägungsstartpunkt f etwas niedriger ist als ein Spitzenabschnitt des Bolzenabschnitts 32, der an der operativen Position ist, und der Anstiegsbetrag an dem Schrägungsendpunkt g etwas niedriger ist als der Spitzenabschnitt des Bolzenabschnitts 32, der an der Rückzugsposition ist.
Der oben beschriebene Umkehrschrägungsabschnitt 23c kann den Bolzenabschnitt 32 zu der Rückzugsposition aus der operativen Position zurückziehen, wenn die Nockenfläche des Umkehrschrägungsabschnitts 23c auf bzw. an dem Spitzenabschnitt des Bolzenabschnitts 32 gleitet, und zwar nach Beendigung der Bewegung der Nockenelementabschnitte 20₁ - 20₄ , die durch den Anstiegsabschnitt 23b bewirkt wird. Während der Anstiegsbetrag an dem Schrägungsendabschnitt g niedriger ist als der Spitzenabschnitt des Bolzenabschnitts 32, der wie oben beschrieben an der Rückzugsposition ist, wird der Bolzenabschnitt 32 durch eine Schwerkraft des Bolzenabschnitts 32, die während der Dauer von dem Schrägungsstarktpunkt f zu dem Schrägungsendpunkt g auftritt, und eine Magnetkraft des elektromagnetischen Aktuators weiter zurück bzw. nach hinten zu der Rückzugsposition gedrückt.
Zusätzlich zu der oben beschriebenen Struktur, die eine Voraussetzung ist, umfassen die Nockenelementabschnitte 20₁ - 20₄ ferner jeweils einen Rückwärtsdrehung-Umkehrschrägungsabschnitt 23d (entsprechend dem „Neigungsabschnitt“ in Anspruch 1), der integral bzw. einstückig an dem Endflächennocken 23 gebildet ist und betriebsfähig ist, den Bolzenabschnitt 32, der zu der operativen Position vorgesprungen ist, auf erzwungene Weise in die Rückzugsposition zurückzuziehen, wenn sich die Nockenwelle 2 rückwärts dreht.
Der oben beschriebene Rückwärtsdrehung-Umkehrschrägungsabschnitt 23d ist an einem der beiden Endflächennocken 23 der Nockenelementabschnitte 20₁ - 20₄ bereitgestellt, wo der Umkehrschrägungsabschnitt 23c bereitgestellt ist, und zwar zusammen mit dem Umkehrschrägungsabschnitt 23c. In dem Fall der vorliegenden Ausführungsform ist der Rückwärtsdrehung-Umkehrschrägungsabschnitt 23d an den vorderen und hinteren beiden Enden des ersten und vierten Nockenelementabschnitts 20₁ , 20₄ , dem hinteren Ende des zweiten Nockenelementabschnitts 20₂ bzw. dem vorderen Ende des dritten Nockenelementabschnitts 20₃ bereitgestellt.
Wie es in 6 und 8 gezeigt ist, ist der Rückwärtsdrehung-Umkehrschrägungsabschnitt 23d konfiguriert, von der Standardfläche 23a in der Axialrichtung mit dem Vorsprungsbetrag vorzuspringen, der gleich demjenigen des Umkehrschrägungsabschnitts 23c ist. Wie es ferner in 7A, B und 9A, B gezeigt ist, ist der Rückwärtsdrehung-Umkehrschrägungsabschnitt 23d so bereitgestellt, dass er sich über einen spezifizierten Phasenbereich der Endfläche des Endflächennockens 23, der auf der Drehverzögerungsseite (in der Richtung entgegengesetzt der Richtung von Pfeil X) positioniert ist, von dem Schrägungsendabschnitt g, d.h. über den Bereich von dem Schrägungsendabschnitt (Rückwärtsdrehung-Umkehrschrägungsabschnitt) g zu einem Rückwärtsdrehung-Schrägungsstartpunkt h erstreckt. Der Rückwärtsdrehung-Umkehrschrägungsabschnitt 23d weist eine Nockenfläche auf, die sich nach innen zu der Drehverzögerungsseite von einer Außenumfangsfläche des Rückwärtsdrehung-Schrägungsendpunkts g des Endflächennockens 23, d.h. einer Nockenfläche, abschrägt, wobei sein bzw. ihr Anstiegsbetrag in der radialen Richtung zu der Drehverzögerungsseite hin graduell zunimmt. Diese Nockenfläche ist so konfiguriert, dass der Anstiegsbetrag an dem Rückwärtsdrehung-Schrägungsstartpunkt h etwas niedriger ist als der Spitzenabschnitt des Bolzenabschnitts 32, der an der operativen Position ist, und der Anstiegsbetrag an dem Rückwärtsdrehung-Schrägungsendpunkt g etwas niedriger ist als der Spitzenabschnitt des Bolzenabschnitts 32, der an der Rückzugsposition ist.
In dem Fall der vorliegenden Ausführungsform ist die Nockenfläche des Rückwärtsdrehung-Umkehrschrägungsabschnitts 23d so konfiguriert, dass, wenn sich die Nockenwelle 2 mit niedriger Geschwindigkeit in der normalen Richtung (in der Richtung von Pfeil X) dreht, der Spitzenabschnitt des Bolzenabschnitts 32 diese Nockenwelle nicht in einem Fall kontaktiert, in dem der Bolzenabschnitt 32 beginnt, an dem Rückwärtsdrehung-Schrägungsendpunkt g vorzuspringen.
In dem Fall der vorliegenden Ausführungsform, wie es in einer Teilansicht von 6 gezeigt ist (ein rechter Endabschnitt des Nockenelementabschnitts 20₁ (20₄ ), der um 180° um seine axiale Mitte gedreht wird), umfasst die Nockenfläche des Rückwärtsdrehung-Umkehrschrägungsabschnitts 23d eine Nockenfläche 23d₁ , die sich in der Drehrichtung von der Außenumfangsfläche des Bolzenabschnitts 23_b erstreckt, und eine Nockenfläche 23d₂ , die sich in der Drehrichtung von der Nockenfläche des Umkehrschrägungsabschnitts 23c erstreckt. Die Nockenflächen 23d₁ , 23d₂ sind so konfiguriert, dass sie glatt durchgängig von bzw. zueinander in der Axialrichtung sind.
Die Nockenfläche 23d₂ des Rückwärtsdrehung-Umkehrschrägungsabschnitts 23d und der Umkehrschrägungsabschnitt 23c sind so an dem Endflächennocken 23 bereitgestellt, dass sie in der Vorsprungsrichtung des Bolzenabschnitts 32 der Betriebsvorrichtungen 30₁- 30₆ positioniert sind, wenn die angrenzenden bzw. benachbarten Nockenelementabschnitte der Nockenelementabschnitte 20₁ - 20₄ voneinander entfernt sind. Ferner sind die Nockenfläche 23d₁ des Rückwärtsdrehung-Umkehrschrägungsabschnitts 23d und der Schrägungsabschnitt 23b so an dem Endflächennocken 23 bereitgestellt, dass sie in der Vorsprungsrichtung des Bolzenabschnitts 32 der Betriebsvorrichtungen 30₁-30₆ positioniert sind, wenn die angrenzenden bzw. benachbarten Nockenelementabschnitte der Nockenelementabschnitte 20₁ - 20₄ nahe beinander sind.
Wenn sich die Nockenwelle 2 rückwärts dreht, selbst wenn sich die Nockenelementabschnitte 20₁ - 20₄ in beliebiger Richtung bewegen, gleitet gemäß dem Rückwärtsdrehung-Umkehrschrägungsabschnitt 23d die Nockenfläche 23d₁ oder die Nockenfläche 23d₂ an bzw. auf dem Spitzenabschnitt des Bolzenabschnitts 32, so dass der Bolzenabschnitt 32 aus der operativen Position zu der Rückzugsposition zurückgezogen werden kann. Während der Anstiegsbetrag an dem Rückwärtsdrehung-Schrägungsendpunkt g niedriger ist als der Spitzenabschnitt des Bolzenabschnitts 32, der an der Rückzugsposition ist, wie es oben beschrieben ist, wird der Bolzenabschnitt 32 durch die Schwerkraft des Bolzenabschnitts 32, die während der Dauer von dem Rückwärtsdrehung-Schrägungsstartpunkt h zu dem Rückwärtsdrehung-Schrägungsendpunkt g auftritt, weiter zurück zu der Rückzugsposition gedrückt.
Ferner sind der Umkehrschrägungsabschnitt 23c und der Rückwärtsdrehung-Umkehrschrägungsabschnitt 23d so konfiguriert, dass, wenn die angrenzenden Nockenelementabschnitte 20₁ - 20₄ nahe beieinander sind, die zugewandten Endflächennocken 23, 23, insbesondere der Schrägungsabschnitt 23c des Endflächennockens 23 und der Anstiegsabschnitt 23b des Endflächennockens 23, der dem oben beschriebenen Endflächennocken 23 zugewandt ist, sich nicht gegenseitig stören.
In dem Fall der vorliegenden Ausführungsform sind der Umkehrschrägungsabschnitt 23c und der Rückwärtsdrehung-Umkehrschrägungsabschnitt 23d integral bzw. einstückig mit dem Endflächennocken 23 gebildet, zusammen mit dem Anstiegsabschnitt 23b. Dabei können der Umkehrschrägungsabschnitt 23c und der Rückwärtsdrehung-Umkehrschrägungsabschnitt 23d als unabhängige Teile gebildet sein, die von den Nockenelementabschnitten 20₁ - 20₄ getrennt sind, die den Endflächennocken 23 umfassen, und an den Nockenelementabschnitten 20₁ - 20₄ als eine Einheit in einem späteren Prozess montiert werden.
(Betrieb des Ventiltriebs)
Als nächstes wird der Betrieb des Ventiltriebs der vorliegenden Ausführungsform mit Bezug auf 10A, B und 11A, B beschrieben. Dabei sind 10A und 11A Diagramme, in denen die Drehungen des dritten und vierten Nockenelementabschnitts 20₃ , 20₄ relativ zu den Bolzenabschnitten 32 der vierten Betriebsvorrichtungen 30₄ als relative Bewegungen, in der Drehrichtung, der Bolzenabschnitte 32 relativ zu den Endflächennocken 23 der beiden Nockenelementabschnitte 20₃ , 20₄ gezeigt sind (die Drehrichtung X ist als die Richtung von links nach rechts gezeigt, die umkehrte Drehrichtung Y ist als die Richtung von rechts nach links gezeigt). Die Endflächennocken 23 der beiden Nockenelementabschnitte 20₃ , 20₄ in dem nahen Zustand (an der ersten Position) sind durch durchgezogene Linien gezeigt und die Endflächennocken 23 der beiden Nockenelementabschnitte 20₃ , 20₄ in dem entfernten Zustand (an der zweiten Position) sind durch unterbrochene Einpunktlinien gezeigt. 10B und 11B sind Elevationsdiagramme bzw. Aufrisse, die den Ventiltrieb in den jeweiligen Zuständen zeigen, in denen sich die Bolzenabschnitte 32 an den relativen Position von (P1) - (P10) in 10A und 11A befinden.
Wenn der Motor beispielsweise in dem Hochdrehzahlzustand ist und sich die Nockenelementabschnitte 20₁ - 20₄ an der ersten Position befinden, wie es in 1 gezeigt ist, befinden sich die ersten Nockenabschnitte 22₁ , 22₁ , die den großen Anstiegsbetrag der beidendigen operativen Abschnitte 22, 22 der Nockenelementabschnitte 20₁ - 20₄ aufweisen, an den Positionen, die den Nockenmitnehmern C', C' der Kipphebel C, C entsprechen, und die Auslassventile A...A der Zylinder 11 - 14 werden bei dem Auslasshub in der oben beschriebenen Verbrennungsreihenfolge mit dem relativ großen Ventilöffnungsbetrag geöffnet.
Wenn sich die Situation von diesem Zustand zu einem Zustand ändert, in dem der Ventilöffnungsbetrag der Auslassventile A...A so geschaltet wird, dass er relativ niedrig ist, so wird dieses Schalten durch Aktivieren der zweiten und fünften Betriebsvorrichtung 30₂ , 30₅ erzielt, wodurch die Bolzenabschnitte 32, 32 zu der operativen Position aus der Rückzugsposition zum Vorspringen gebracht werden.
Das heißt, zunächst springt der Bolzenabschnitt 32 der fünften Betriebsvorrichtung 30₅ zu der Position zwischen den zugewandten Endflächennocken 23, 23 des dritten und vierten Nockenelementabschnitts 20₃ , 20₄ vor, die an der ersten Position sind, wo sie in dem nahem Zustand sind, und kontaktiert diese Endflächennocken 23, 23. In diesem Fall, wie es durch das Bezugszeichen (P1) in 10 gezeigt ist, ist der oben beschriebene Bolzenabschnitt 32 zu den Standardflächen 23a, 23a gerichtet, die den Anstiegsbetrag Null der zugewandten Endflächennocken 23, 23 (durch die durchgezogene Linie gezeigt) des dritten und vierten Nockenelementabschnitts 20₃ , 20₄ aufweisen.
Nach Beendigung des Auslasshubs des dritten Zylinders 1₃ erreicht der Anstiegsstartpunkt e des rückseitigen Endflächennockens 23 des dritten Nockenelementabschnitts 20₃ zunächst die Position des Bolzenabschnitts 32 der fünften Betriebsvorrichtung 30₅ und dann, während der Dauer von der Position, die durch das Bezugszeichen (P2) gezeigt ist, zu der Position, die durch das Bezugszeichen (P3) in 10A gezeigt ist, gleitet der Bolzenabschnitt 32 der fünften Betriebsvorrichtung 30₅ an bzw. auf dem Anstiegsabschnitt 23b des rückseitigen Endflächennockens 23 des dritten Nockenelementabschnitts 20₃ , wodurch der dritte Nockenelementabschnitt 20₃ nach vorne (in der Richtung, die durch einen weißen Pfeil nach unten gezeigt ist) und schließlich zu der zweiten Position gedrückt wird (durch die unterbrochene Einpunktlinie gezeigt), und zwar gemäß der Drehung der Nockenwelle 2.
Wenn sich die Nockenwelle 2 um 90° dreht, nachdem der Anstiegsstartpunkt e des Endflächennockens 23 des dritten Nockenelementabschnitts 20₃ die Position des Bolzenabschnitts 32 der fünften Betriebsvorrichtung 30₅ erreicht, so dass der Auslasshub des vierten Zylinders 1₄ endet, wird der Anstiegsstartpunkt e des rückseitigen Endflächennockens 23 des vierten Nockenelementabschnitts 20₄ , erreicht und dann während der Dauer von der Position, die durch das Bezugszeichen (P4) gezeigt ist, zu der Position, die durch das Bezugszeichen (P5) in 10A gezeigt ist, gleitet der Bolzenabschnitt 32 der fünften Betriebsvorrichtung 30₅ an dem Anstiegsabschnitt 23b des rückseitigen Endflächennockens 23 des vierten Nockenelementabschnitts 20₄ , wodurch der vierte Nockenelementabschnitt 20₄ nach hinten (in der Richtung, die durch einen schwarzen Pfeil nach oben gezeigt ist) und schließlich zu der zweiten Position gedrückt wird (die durch die unterbrochene Einpunktlinie gezeigt ist), und zwar gemäß der Drehung der Nockenwelle 2.
Wenn der Bolzenabschnitt 32 der fünften Betriebsvorrichtung 30₅ die Position passiert, die durch das Bezugszeichen (P5) in 10A gezeigt ist, wird der elektromagnetische Aktuator deaktiviert. Danach ist der Bolzenabschnitt 32 zu dem Umkehrschrägungsabschnitt 23c gerichtet und während der Dauer bis zu der Position, die durch das Bezugszeichen (P6) in 10A gezeigt ist, gleitet die Spitzenendfläche des Bolzenabschnitts 32 an bzw. auf der Nockenfläche des Umkehrschrägungsabschnitts 23c, wodurch er nach oben gedrückt wird und schließlich zu seiner Rückzugsposition zurückgezwungen wird, und zwar gemäß der Drehung der Nockenwelle 2.
Der Bolzenabschnitt 32 wird durch die antreibende Kraft der Rückstellfeder an seiner Rückzugsposition gehalten.
In einem Fall, in dem der Bolzenabschnitt 32 der fünften Betriebsvorrichtung 30₅ an der Position, die durch das Bezugszeichen (P8) in 10A gezeigt ist, auf Grund von Betriebsproblemen oder dergleichen vorspringt, wie es durch das Bezugszeichen (P8) in 10B gezeigt ist, und sich zudem der Motor in diesem Vorsprungszustand des Bolzenabschnitts 32 andersherum dreht, gleitet während der Dauer von dem Rückwärtsdrehung-Schrägungsstartpunkt h, durch das Bezugszeichen (P7) in 10A gezeigt, zu dem Rückwärtsdrehung-Schrägungsendpunkt g die Spitzenendfläche des Bolzenabschnitts 32 an bzw. auf der Nockenfläche 23d₂ des Rückwärtsdrehung-Umkehrschrägungsabschnitts 23d, wodurch er nach oben gedrückt wird und zu seiner Rückzugsposition zurückgezogen wird, und zwar gemäß der Rückwärtsdrehung (in der Richtung von Pfeil Y) der Nockenwelle 2, wie es durch das Bezugszeichen (P6) in 10B gezeigt ist.
Da die Nockenfläche 23d₂ des Rückwärtsdrehung-Umkehrschrägungsabschnitts 23d, an dem der Bolzenabschnitt 32 gleitet, durch eine glatte geneigte Fläche gebildet ist, kann, wenn sich der Motor andersherum dreht, ordnungsgemäß vermieden werden, dass der Spitzenabschnitt des Bolzenabschnitts 32 mit der Nockenfläche 23d₂ zusammentrifft, so dass die Rückwärtsdrehung der Nockenwelle 2 gestoppt wird.
Als nächstes springt der Bolzenabschnitt 32 der zweiten Betriebsvorrichtung 30₂ zu der Position zwischen den zugewandten Endflächennocken 23, 23 des ersten und zweiten Nockenelementabschnitts 20₁ , 20₂ an der ersten Position vor, wo sie in dem nahen Zustand sind, und kontaktiert diese Endflächennocken 23, 23. In diesem Fall ist der oben beschriebene Bolzenabschnitt 32 zu den Standardflächen 23a, 23a gerichtet, die den Anstiegsbetrag Null der zugewandten Endflächennocken 23, 23 des ersten und zweiten Nockenelementabschnitts 20₁ , 20₂ aufweisen.
Nach Beendigung des Auslasshubs des zweiten Zylinders 1₂ erreicht der Anstiegsstartpunkt e des vorderseitigen Endflächennockens 23 des zweiten Nockenelementabschnitts 20₂ zunächst die Position des Bolzenabschnitts 32 der zweiten Betriebsvorrichtung 30₂ und dann gleitet der oben beschriebene Bolzenabschnitt 32 an dem Anstiegsabschnitt 23b des vorderseitigen Endflächennockens 23, wodurch der zweite Nockenelementabschnitt 20₂ nach hinten und schließlich zu der zweiten Position gedrückt wird, und zwar gemäß der Drehung der Nockenwelle 2.
Wenn sich die Nockenwelle 2 um 90° dreht, nachdem der Anstiegsstartpunkt e des Endflächennockens 23 des zweiten Nockenelementabschnitts 20₂ die Position des Bolzenabschnitts 32 der zweiten Betriebsvorrichtung 30₂ erreicht, so dass der Auslasshub des ersten Zylinders 1₁ endet, erreicht der Anstiegsstartpunkt e des vorderseitigen Endflächennockens 23 des ersten Nockenelementabschnitts 20₁ , die Position des Bolzenabschnitts 32, und dann gleitet der oben beschriebene Bolzenabschnitt 32 an dem Anstiegsabschnitt 23b des vorderseitigen Endflächennockens 23, wodurch der erste Nockenelementabschnitt 20₁ nach vorne und schließlich zu der zweiten Position gedrückt wird, und zwar gemäß der Drehung der Nockenwelle 2.
Wenn die Aktivierung des elektromagnetischen Aktuators der zweiten Betriebsvorrichtung 30₂ gestoppt ist und der Bolzenabschnitt 32 zu dem Umkehrschrägungsabschnitt 23c gerichtet ist, gleitet die Spitzenendfläche des Bolzenabschnitts 32 an der Nockenfläche des Umkehrschrägungsabschnitts 23c, wodurch er nach oben gedrückt wird und schließlich zu seiner Rückzugsposition zurückgezwungen wird, wie die oben beschriebene fünfte Betriebsvorrichtung 30₅ .
Der Bolzenabschnitt 32 wird durch die antreibende Kraft der Rückstellfeder an seiner Rückzugsposition gehalten.
Wie beschrieben werden alle der Nockenelementabschnitte 20₁ - 20₄ jeweils aus der ersten Position zu der zweiten Position bewegt und, wie es in 4 gezeigt ist, befinden sich die zweiten Nockenabschnitte 22₂ ...22₂ der beidendigen operativen Abschnitte 22, 22 davon an den Positionen, die jeweils den Nockenmitnehmern C', C' der Kipphebel C, C entsprechen. Dadurch werden die Auslassventile A...A der jeweiligen Zylinder 1₁ - 1₄ mit dem relativ niedrigen Öffnungsbetrag bei dem Auslasshub geöffnet.
Indes wird die Schaltoperation aus dem Zustand, in dem die zweiten Nockenabschnitte 22₂ ...22₂ , die den niedrigen Anstiegsbetrag der Nockenelementabschnitte 20₁ - 20₄ aufweisen, sich an den Positionen befinden, die den Nockenmitnehmern C', C' der Kipphebel C, C entsprechen, wie es in 4 gezeigt ist, zu dem Zustand, in dem die ersten Nockenabschnitte 21₁ ...21₁ , die den großen Anstiegsbetrag der Nockenelementabschnitte 20₁ - 20₄ aufweisen, sich an den Positionen befinden, die den Nockenmitnehmern C', C' der Kipphebel C, C entsprechen, wie es in 1 gezeigt ist, die beispielsweise durch eine Erhöhung der Motordrehzahl bewirkt werden kann, dadurch durchgeführt, dass die Bolzenabschnitte 32...32 der ersten, dritten, vierten und sechsten Betriebsvorrichtung 30₁ , 30₃ , 30₄ , 30₆ veranlasst werden, jeweils aus der Rückzugsposition zu der operativen Position vorzuspringen, und zwar durch die Aktivierung dieser Betriebsvorrichtungen.
Das heißt der Bolzenabschnitt 32 der vierten Betriebsvorrichtung 30₄ ist zunächst zu der Standardfläche 23a gerichtet, die den Anstiegsbetrag Null des vorderseiten Endflächennockens 23 des dritten Nockenelementabschnitts 20₃ aufweist, und springt dann bald zu der Position vor, die dem Endflächennocken 23 zugewandt ist.
Nach Beendigung des Auslasshubs des dritten Zylinders 1₃ erreicht der Anstiegsstartpunkt e des vorderseitigen Endflächennockens 23 des dritten Nockenelementabschnitts 20₃ die Position des Bolzenabschnitts 32 der vierten Betriebsvorrichtung 30₄ und dann gleitet der Bolzenabschnitt 32 der vierten Betriebsvorrichtung 30₄ an dem Anstiegsabschnitt 23b des vorderseitigen Endflächennockens 23, wodurch der dritte Nockenelementabschnitt 20₃ nach hinten (in der Richtung, die durch einen weißen Pfeil nach oben gezeigt ist) und schließlich zu der ersten Position gedrückt wird (durch die durchgezogene Linie gezeigt), und zwar gemäß der Drehung der Nockenwelle 2.
Wenn sich die Nockenwelle 2 um 90° dreht, nachdem der Anstiegsstartpunkt e des Endflächennockens 23 des dritten Nockenelementabschnitts 20₃ die Position des Bolzenabschnitts 32 der vierten Betriebsvorrichtung 30₄ erreicht, so dass der Auslasshub des dritten Zylinders 1₃ endet, ist der Bolzenabschnitt 32 der sechsten Betriebsvorrichtung 30₆ zu der Standardfläche 23a gerichtet, die den Anstiegsbetrag Null des rückseitigen Endflächennockens 23 des vierten Nockenelementabschnitts 20₄ aufweist, der an der zweiten Position ist, und springt vor, um diesen Endflächennocken 23 zu kontaktieren.
Nach Beendigung des Auslasshubs des vierten Zylinders 1₄ erreicht der Anstiegsstartpunkt e des rückseitigen Endflächennockens 23 des vierten Nockenelementabschnitts 20₄ die Vorsprungsposition des Bolzenabschnitts 32 der sechsten Betriebsvorrichtung 30₆ und dann gleitet der Bolzenabschnitt 32 der sechsten Betriebsvorrichtung 30₆ an dem Anstiegsabschnitt 23b des rückseitigen Endflächennockens 23, wodurch der vierte Nockenelementabschnitt 20₄ nach vorne (in der Richtung, die durch einen schwarzen Pfeil nach unten gezeigt ist) und schließlich zu der ersten Position gedrückt wird (durch die durchgezogene Linie gezeigt), und zwar gemäß der Drehung der Nockenwelle 2.
Wenn der Umkehrschrägungsabschnitt 23c des Endflächennockens 23 des vierten Nockenelementabschnitts 20₄ nicht unter dem Bolzenabschnitt 32 der fünften Betriebsvorrichtung 30₅ existiert, wird der Bolzenabschnitt 32 der fünften Betriebsvorrichtung 30₅ zu seiner operativen Position bewegbar.
In einem Fall, in dem der Bolzenabschnitt 32 der fünften Betriebsvorrichtung 30₅ an der Position, die durch das Bezugszeichen (P10) in 11A gezeigt ist, auf Grund von Betriebsproblemen oder dergleichen vorspringt, wie es durch das Bezugszeichen (P10) in 11B gezeigt ist, und sich zudem der Motor in diesem Vorsprungszustand des Bolzenabschnitts 32 andersherum dreht, gleitet während der Dauer von dem Rückwärtsdrehung-Schrägungsstartpunkt h, durch das Bezugszeichen (P9) in 11A gezeigt, zu dem Rückwärtsdrehung-Schrägungsendpunkt g die Spitzenendfläche des Bolzenabschnitts 32 an bzw. auf der Nockenfläche 23d₁ des Rückwärtsdrehung-Umkehrschrägungsabschnitts 23d, wodurch er nach oben gedrückt wird und zu seiner Rückzugsposition zurückgezogen wird, und zwar gemäß der Rückwärtsdrehung (in der Richtung von Pfeil Y) der Nockenwelle 2, wie es durch das Bezugszeichen (P9) in 11 B gezeigt ist.
Da die Nockenfläche 23d₁ des Rückwärtsdrehung-Umkehrschrägungsabschnitts 23d, an dem der Bolzenabschnitt 32 gleitet, durch die glatte geneigte Fläche, wie die Nockenfläche 23d₂ gebildet ist, kann, wenn sich der Motor andersherum dreht, ordnungsgemäß vermieden werden, dass der Spitzenabschnitt des Bolzenabschnitts 32 mit der Nockenfläche 23d₁ zusammentrifft, so dass die Rückwärtsdrehung der Nockenwelle 2 gestoppt wird.
Zu diesem Zeitpunkt springt ferner der Bolzenabschnitt 32 der dritten Betriebsvorrichtung 30₃ zu dem zugewandten Endflächennocken 23 des zweiten Nockenelementabschnitts 20₂ vor und gleitet an dem Anstiegsabschnitt 23b des rückseitigen Endflächennockens 23 des zweiten Nockenelementabschnitts 20₂ , wodurch der zweite Nockenelementabschnitt 20₂ nach vorne und schließlich zu der ersten Position gedrückt wird, und zwar gemäß der Drehung der Nockenwelle 2.
Im Wesentlichen parallel zu der oben beschriebenen Bewegung (Gleiten) des zweiten Nockenelementabschnitts 20₂ ist bzw. wird der Bolzenabschnitt 32 der ersten Betriebsvorrichtung 30₁ ferner zu der Standardfläche 23a gerichtet, die den Anstiegsbetrag Null des vorderseitigen Endflächennockens 23 des ersten Nockenelementabschnitts 20₁ aufweist, der an der zweiten Position ist, und springt zu der Position vor, die diesem Endflächennocken 23 zugewandt ist.
Wenn sich die Nockenwelle 2 um 90° dreht, nachdem der Anstiegsstartpunkt e des Endflächennockens 23 des zweiten Nockenelementabschnitts 20₂ die Position des Bolzenabschnitts 32 der dritten Betriebsvorrichtung 30₃ erreicht, so dass der Auslasshub des ersten Zylinders 1₁ endet, erreicht der Anstiegsstartpunkt e des vorderseitigen Endflächennockens 23 des ersten Nockenelementabschnitts 20₁ die Position des Bolzenabschnitts 32 der ersten Betriebsvorrichtung 30₁ und dieser Bolzenabschnitt 32 gleitet an dem Anstiegsabschnitt 23b des vorderseitigen Endflächennockens 23, wodurch der erste Nockenelementabschnitt 20₁ nach hinten und schließlich zu der ersten Position gedrückt wird, und zwar gemäß der Drehung der Nockenwelle 2.
Folglich werden alle der Nockenelementabschnitte 20₁ - 20₄ jeweils aus der ersten Position zu der zweiten Position bewegt und, wie es in 1 gezeigt ist, werden die ersten Nockenabschnitte 22₁ ...22₁ der beidendigen operativen Abschnitte 22, 22 davon zu den Positionen zurückgestellt, die jeweils den Nockenmitnehmern C', C' der Kipphebel C, C entsprechen.
Wie oben beschrieben werden gemäß der vorliegenden Ausführungsform die vier Nockenelementabschnitte 20₁ - 20₄ , die an den vier Zylindern 1₁ - 1₄ bereitgestellt sind, von den sechs Betriebsvorrichtungen 30₁ - 30₆ betrieben bzw. betätigt, und die Nockenabschnitte 22, die betriebsfähig sind, das Öffnen/Schließen der Auslassventile A...A zu steuern bzw. zu regeln, werden jeweils zwischen den ersten Nockenabschnitten 22₁ ...22₁ , die den niedrigen Anstiegsbetrag aufweisen, und den zweiten Nockenabschnitten 22₂ ...22₂ geschaltet, die den großen Anstiegsbetrag aufweisen.
(Merkmale des Ventiltriebs)
Gemäß der vorliegenden Erfindung wie oben beschrieben, da die Nockenelementabschnitte 20₁ - 20₄ den Rückwärtsdrehung-Schrägungsabschnitt 23d umfassen, der auf der Drehverzögerungsseite von dem Anstiegsendabschnitt f des Endflächennockens 23 positioniert ist und sich nach innen zu der Drehverzögerungsseite von der Außenumfangsfläche des Endflächennockens 23 neigt, wenn sich die Nockenwelle auf Grund der umgekehrten Drehung bzw. Rückwärtsdrehung des Motors umgekehrt dreht, gleitet das Betriebsglied, das an der operativen Position ist, an der Nockenfläche des Rückwärtsdrehung-Schrägungsabschnitts 23d, so dass der Bolzenabschnitt 32 zu seiner Rückzugsposition zurückgezogen wird. Folglich kann ordnungsgemäß verhindert werden, dass die Nockenelementabschnitte 20₁ - 20₄ unerwartet und unsachgemäß geschaltet werden oder der Bolzenabschnitt 32 versagt.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform umfassen die Nockenelementabschnitte 20₁ - 20₄ ferner den Umkehrschrägungsabschnitt 23c, der sich nach außen zu der Drehverzögerungsseite hin von dem Anstiegsendabschnitt f des Anstiegsabschnitts 23b des Endflächennockens 23 neigt, den der Bolzenabschnitt 32 kontaktiert. Dabei ist dieser Umkehrschrägungsabschnitt 23c konfiguriert, den Bolzenabschnitt 32 aus der operativen Position zu der Rückzugsposition zurückzuziehen, wenn das Gleiten an dem Bolzenabschnitt 32 nach der Axialrichtungsbewegung der Nockenelementabschnitte 20₁ - 20₄ , die durch den Endflächennocken bewirkt wird, beendet ist. Dadurch kann der Bolzenabschnitt 32, der an der operativen Position ist, sicher durch den Umkehrschrägungsabschnitt 23c zu der Rückzugsposition bewegt werden. Da dieser Umkehrschrägungsabschnitt 23c konfiguriert ist zu funktionieren (arbeiten), nachdem die Nockenelementabschnitte 20₁ - 20₄ durch den Bolzenabschnitt 32 bewegt wurden, können die Betriebsglieder schnell zu der Rückzugsposition zurückgezogen werden, was die Bewegung der Nockenelementabschnitt 20₁ - 20₄ sicherstellt. Selbst in einem Fall, in dem die Nocken kontinuierlich geschaltet werden, kann dadurch der Schaltvorgang der Nockenabschnitte 22₁ , 22₂ kontinuierlich in einem Moment durchgeführt werden.
Ferner umfasst jeder der Nockenelementabschnitte 20₁ - 20₄ der vorliegenden Ausführungsform ein Paar Nockenabschnitte (zwei Kombinationen des ersten und zweiten Nockenabschnitts 22₁ , 22₂ ) für die beiden Auslassventile A, A, die für jeden Zylinder bereitgestellt sind, und zudem ist ein Paar Endflächennocken 23, 23 an den beiden Endabschnitten, in der Axialrichtung, jedes der Nockenelementabschnitte 20₁ - 20₄ bereitgestellt. Für jeden Zylinder ist ein Paar Betätigungs- bzw. Betriebsvorrichtungen bereitgestellt (die Betriebsvorrichtungen 30₁ , 30₂ für den ersten Zylinder 1₁ , die Betriebsvorrichtungen 30₂ , 30₃ für den zweiten Zylinder 1₂ , die Betriebsvorrichtungen 30₄ , 30₅ für den dritten Zylinder 1₃ , die Betriebsvorrichtungen 30₅ , 30₆ für den vierten Zylinder 1₄ ), die ein Paar Bolzenabschnitte 32, 32 umfassen, die neben dem oben beschriebenen Paar Endflächennocken 23, 23 angeordnet sind. Dabei bewegt beispielsweise bei dem ersten Zylinder 1₁ der Bolzenabschnitt 32 der Betriebsvorrichtung 30₁ (einer des Paars Betriebsvorrichtungen), die an der operativen Position ist, den Nockenelementabschnitt 20₁ zu dem Bolzenabschnitt 32 der Betriebsvorrichtung 30₂ (der anderen des Paars Betriebsvorrichtungen) (zu der linken Seite in 1, 4), wohingegen der Bolzenabschnitt 32 der Betriebsvorrichtung 30₂ (der anderen des Paars Betriebsvorrichtungen), die an der operativen Position ist, den Nockenelementabschnitt 20₁ zu der gegenüberliegenden bzw. entgegengesetzten Seite bewegt (zu der rechten Seite in 1, 4). Das gleiche gilt für die anderen, zweiten - vierten Zylinder 1₂ - 1₄ . Somit kann der Ventiltrieb der vorliegenden Ausführungsform bevorzugt auf den Motor angewandt werden, bei dem die beiden Auslassventile A, A Seite an Seite in der Axialrichtung der Nockenwelle 2 für jeden Zylinder des Motors angeordnet sind.
Gemäß dem Ventiltrieb der vorliegenden Ausführungsform, der auf den Motor angewandt wird, der mit den mehreren, d.h. vier Zylindern ausgestattet ist, bestehen die Nockenelementabschnitte 20₁ - 20₄ aus zwei Paar Nockenelementabschnitten 20₁ , 20₂ (für die beiden Auslassventile des ersten und zweiten Zylinders) und 20₃ , 20₄ (für die beiden Auslassventile des dritten und vierten Zylinders), und zudem ist eine gemeinsame Betriebsvorrichtung 30₂ (30₅ ) bereitgestellt, die den gemeinsamen Bolzenabschnitt 32 enthält, der konfiguriert ist, in dem Zustand, in dem das Paar Nockenelementabschnitte 20₁ , 20₂ (20₃ , 20₄ ) in dem nahen Zustand ist, zu der Position vorzuspringen, die den beidseitigen Endflächennocken 23, 23 des Paars Nockenelementabschnitte 20₁ , 20₂ (20₃ , 20₄ ) zugewandt ist, und die beiden Anstiegsabschnitte 23b, 23b der Endflächennocken 23, 23 zu kontaktieren, um das Paar Nockenelementabschnitte 20₁ , 20₂ (20₃ , 20₄ ) voneinander weg zu bewegen, wenn er an der operativen Position davon ist.
Da der einzelne bzw. einzige, d.h. gemeinsame Bolzenabschnitt 32, der die operative Position einnimmt, was das Paar Nockenelementabschnitte 20₁ , 20₂ (20₃ , 20₄ ) dazu bringt, sich voneinander weg zu bewegen, bereitgestellt ist und zudem das Paar Nockenelementabschnitte 20₁ , 20₂ (20₃ , 20₄ ) so konfiguriert ist, dass jeweilige Anstiegsabschnitte 23b, 23b der Endflächennocken 23, 23, die einander zugewandt sind, bei unterschiedlichen Phasen, in der Drehrichtung, voneinander bereitgestellt sind und einander in der Axialrichtung zumindest teilweise überlappen, wenn das Paar Nockenelementabschnitte 20₁ , 20₂ (20₃ , 20₄ ) einander nahekommen, kann der Ventiltrieb gemäß dieser Ausführungsform in der Axialrichtung der Nockenwelle 2 ordnungsgemäß kompakt sein, wodurch die Kompaktheit des Motors verbessert wird.
Ferner umfasst das Paar Nockenelementabschnitte 20₁ , 20₂ (20₃ , 20₄ ) gemäß der vorliegenden Ausführungsform den Umkehrschrägungsabschnitt 23c einschließlich der bzw. enthaltend die Nockenfläche, der sich zu der Drehverzögerungsseite hin von dem Anstiegsendpunkt f des Anstiegsabschnitts 23b des Endflächennockens 23 nach außen neigt, den der gemeinsame Bolzenabschnitt 32 kontaktiert. Dieser Schrägungsabschnitt 23c ist konfiguriert, den gemeinsamen Bolzenabschnitt 32 aus der operativen Position zu der Rückzugsposition zurückzuziehen, wenn das Gleiten auf bzw. an dem gemeinsamen Bolzenabschnitt 32 nach der Axialrichtungsbewegung der Nockenelementabschnitte, die durch die Endflächennocken 23 bewirkt wird, beendet ist. Dadurch kann der gemeinsame Bolzenabschnitt 32, der an der operativen Position ist, sicher durch den Umkehrschrägungsabschnitt 23c zu der Rückzugsposition bewegt werden. Da der Umkehrschrägungsabschnitt 23c konfiguriert ist zu funktionieren (arbeiten), nachdem die Nockenelementabschnitte 20₁ , 20₂ (20₃ , 20₄ ) durch den gemeinsamen Bolzenabschnitt 32 bewegt wurden, kann der gemeinsame Bolzenabschnitt 32 schnell zu der Rückzugsposition zurückgezogen werden, was die Bewegung der Nockenelementabschnitte 20₁ , 20₂ (20₃ , 20₄ ) sicherstellt. Selbst in einem Fall, in dem die Nocken kontinuierlich geschaltet werden, kann dadurch der Schaltvorgang der Nockenabschnitte 22₁ , 22₂ kontinuierlich in einem Moment durchgeführt werden.
Die vorliegende Erfindung soll nicht auf die oben beschriebene Ausführungsform beschränkt sein und andere Modifikationen oder Verbesserungen sind innerhalb des Schutzumfangs der vorliegenden Erfindung möglich.
Während die oben beschriebene Erfindung beispielsweise die Nockenwelle 2 betrifft, die für den Motorauslass bereitgestellt ist, können die gleichen Strukturen wie oben beschrieben auf die Nockenwelle 2 angewandt werden, die für den Motoreinlass bereitgestellt ist, einschließlich Operationen bzw. Betriebsweisen und Effekte.
Während das Nockenschalten der Nockenelementabschnitte 20₁ - 20₄ des Motors gemäß der vorliegenden Ausführungsform in der Verbrennungsreihenfolge dritter Zylinder 1₃ → vierter Zylinder 1₄ → zweiter Zylinder 1₂ → erster Zylinder 1₁ durchgeführt wird, kann auch eine andere unterschiedliche Reihenfolge angewandt werden: zweiter Zylinder 1₂ → erster Zylinder 1₁ → dritter Zylinder 1₃ → vierter Zylinder 1₄.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf den Ventiltrieb beschränkt, der das Nockenschalten der Nockenelementabschnitte 20₁ - 20₄ unter Verwendung von sechs Betriebsvorrichtungen 30₁ - 30₆ durchführt, wie es in der oben beschriebenen Ausführungsform beschrieben ist. Beispielsweise ist die vorliegende Erfindung auf einen Ventiltrieb anwendbar, der mit acht Betriebsvorrichtungen 30₁ - 30₅ ausgestattet ist, bei dem das Nockenschalten durch jeweiliges Kontaktieren der acht Betriebsvorrichtungen 30₁ - 30₅ mit den Endflächennocken 23, 23 durchgeführt wird, die an beiden Enden der Nockenelementabschnitte 20₁ - 20₄ bereitgestellt sind, oder ferner auf einen anderen Ventiltrieb anwendbar, der mit fünf Betriebsvorrichtungen 30₁ - 30₅ ausgestattet ist, bei denen eine zusätzliche gemeinsame (einzelne) Betriebsvorrichtung 30₃ zwischen dem zweiten und dritten Nockenelementabschnitt 20₂ , 20₃ anstelle der dritten und vierten Betriebsvorrichtung 30₃ , 30₄ bereitgestellt ist, wie es in der oben beschriebenen Ausführungsform beschrieben ist.
Die vorliegende Erfindung ist auch auf einen Ventiltrieb anwendbar, bei dem die Betriebsvorrichtung nur an einem Ende einer Seite des Nockenelementabschnitts bereitgestellt ist und der Nockenelementabschnitt durch diese Betriebsvorrichtung zu der anderen Seite verschoben wird, wohingegen der Nockenelementabschnitt von einer anderen Betriebsvorrichtung als der Betriebsvorrichtung zu der einen Seite verschoben wird.
Bei der oben beschriebenen vorliegenden Ausführungsform sind die Bolzenabschnitte 32 der Betriebsvorrichtungen 30₁ - 30₆ konfiguriert, zu der Nockenwelle 2 hin in der gleichen Richtung vorzuspringen. Dabei kann die Vorsprungsrichtung der Bolzenabschnitte 32 der Betriebsvorrichtungen 30₁ - 30₆ unterschiedlich bei den Betriebsvorrichtungen 30₁ - 30₆ festgelegt werden. Beispielsweise können die Bolzenabschnitte 32 eines Teils bzw. von Teilen der Betriebsvorrichtungen 30₁ - 30₆ konfiguriert sein, in einer unterschiedlichen Richtung vorzuspringen, oder die Vorsprungsrichtung der Bolzenabschnitte 32 der Betriebsvorrichtungen 30₁ - 30₅ kann untereinander geändert werden.
Während die Nockenelementabschnitte 20₁ - 20₄ der vorliegenden Ausführungsform so konfiguriert sind, dass der Anstiegsbetrag des ersten Nockenabschnitts 22₁ klein ist und der Anstiegsbetrag des zweiten Nockenabschnitts 22₂ groß ist, kann die Relation der Anstiegsbeträge zwischen dem ersten Nockenabschnitt 22₁ und dem zweiten Nockenabschnitt 22₂ umgekehrt festgelegt werden. Zudem kann die Konfiguration so sein, dass der Nockenabschnitt 22₁ den normalen Nasenabschnitt b₁ enthält, wohingegen der Nockenabschnitt 22₂ nur den Basiskreis a ohne den Nasenabschnitt b₂ enthält, so dass das Ventil nicht durch den Nockenabschnitt 22₂ angetrieben bzw. angesteuert wird. Dadurch ist der Motorantrieb mit einer verringerten Anzahl an Zylindern bei einer Niedriglastantriebsbedingung oder dergleichen möglich.
Zusätzlich ist die vorliegende Erfindung nicht nur auf den Vierzylinder-Vierventile-DOHC-Motor der vorliegenden Ausführungsform anwendbar, sondern auch auf jegliche andere Art von Motor, der eine andere Anzahl an Zylindern oder einen anderen Ventilantriebstyp aufweist, einschließlich eines Sechszylinder-Reihenmotors, eines V-förmigen Mehrzylindermotors, eines Vierzylinder-Zweiventil-DOHC-Motors, eines Einzylinder-SOHC(Single Over-Head Camshaft)-Motors (Motor mit einer oben liegenden Nockenwelle) und eines Mehrzylinder-SOHC-Motors.

Claims

Ventiltrieb für einen Motor, umfassend: eine Nockenwelle (2) mit einem Wellenabschnitt (10) und zumindest einem Nockenelementabschnitt (20₁ bis 20₄), wobei der Nockenelementabschnitt (20₁ bis 20₄) mit dem Wellenabschnitt (10) gekoppelt ist, um sich integral mit dem Wellenabschnitt (10) zu drehen und sich in einer Axialrichtung des Wellenabschnitts (10) zu bewegen; und zumindest eine Betriebsvorrichtung (30₁ bis 30₆), die betriebsfähig ist, den Nockenelementabschnitt (20₁ bis 20₄) der Nockenwelle (2) in der Axialrichtung relativ zu dem Wellenabschnitt (10) zu bewegen, wobei der Nockenelementabschnitt (20₁ bis 20₄) zwei Nockenabschnitte (22₁, 22₂) für jedes Ventil (A) umfasst, die einen gemeinsamen Basiskreis (a) und unterschiedlich geformte Nasenabschnitte (b₁, b₂) aufweisen, die angrenzend aneinander in der Axialrichtung bereitgestellt sind, wobei die beiden Nockenabschnitte (22₁, 22₂) betriebsfähig sind, das Öffnen/Schließen des Ventils (A) zu steuern, das konfiguriert ist, bei der Bewegung des Nockenelementabschnitts (20₁ bis 20₄) in der Axialrichtung des Wellenabschnitts (10) schaltbar zu sein, wobei der Nockenelementabschnitt (20₁ bis 20₄) ferner einen Endflächennocken (23) umfasst, der an einer Endfläche, in der Axialrichtung, des Nockenelementabschnitts (20₁ bis 20₄) bereitgestellt ist, wobei der Endflächennocken (23) einen Anstiegsabschnitt (23b) aufweist, der konfiguriert ist, so in der Axialrichtung vorzuspringen, dass der Betrag des Vorspringens des Anstiegsabschnitts (23b) graduell entlang einer Drehrichtung des Nockenelementabschnitts (20₁ bis 20₄) in einem spezifizierten Phasenbereich (α) zunimmt, wobei die Betriebsvorrichtung (30₁ bis 30₆) ein Betriebsglied (32) umfasst, das neben dem Nockenelementabschnitt (20₁ bis 20₄) angeordnet ist, wobei das Betriebsglied (32) konfiguriert ist, von einem Aktuator angetrieben zu werden, um eine operative Position einzunehmen, in der das Betriebsglied (32) zu einer Position vorspringt, die dem Endflächennocken (23) des Nockenelementabschnitts (20₁ bis 20₄) zugewandt ist, und den Anstiegsabschnitt (23b) des Endflächennockens (23) kontaktiert, um den Nockenelementabschnitt (20₁ bis 20₄) entlang des Wellenabschnitts (10) in einer entgegengesetzten Richtung bezüglich einer Anordnungsseite des Betriebsglieds (32) zu bewegen, und eine Rückzugsposition einzunehmen, in der sich das Betriebsglied (32) aus der Position zurückzieht, die dem Endflächennocken (23) zugewandt ist, und wobei der Nockenelementabschnitt (20₁ bis 20₄) ferner einen Neigungsabschnitt (23d) umfasst, wobei der Neigungsabschnitt (23d) auf einer Drehverzögerungsseite von einem Maximalanstiegsabschnitt (f) des Endflächennockens (23) positioniert ist und sich radial nach innen zu der Drehverzögerungsseite von einer Außenumfangsfläche des Endflächennockens (23) neigt, so dass, wenn sich die Nockenwelle (2) rückwärts dreht, während sich das Betriebsglied (32) an der operativen Position befindet, das Betriebsglied (32) durch Gleiten auf dem Neigungsabschnitt (23d) in die Rückzugsposition zurückgezogen wird.
Ventiltrieb für einen Motor nach Anspruch 1, wobei der Nockenelementabschnitt (20₁ bis 20₄) ferner einen Schrägungsabschnitt (23c) umfasst, der sich radial nach außen zu der Drehverzögerungsseite hin von dem Maximalanstiegsabschnitt (f) des Endflächennockens (23) neigt, den das Betriebsglied kontaktiert, so dass bei Drehung der Nockenwelle (2) in die Vorwärtsrichtung das Betriebsglied (32) aus der operativen Position zu der Rückzugsposition zurückgezogen wird, wenn das Gleiten an dem Betriebsglied (32) nach der Axialrichtungsbewegung des Nockenelementabschnitts (20₁ bis 20₄), die durch den Endflächennocken (23) bewirkt wird, beendet ist.
Ventiltrieb für einen Motor nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Nockenelementabschnitt (20₁ bis 20₄) für zwei Ventile (A) bereitgestellt ist, indem der Nockenelementabschnitt (20₁ bis 20₄) für jedes Ventil (A) zwei Nockenabschnitte (22₁, 22₂) aufweist, wobei die Ventile (A) Seite an Seite in der Axialrichtung des Wellenabschnitts (10) der Nockenwelle (2) für jeden Zylinder (1₁ bis 1₄) des Motors angeordnet sind, wobei der Nockenelementabschnitt (20₁ bis 20₄) ein Paar Endflächennocken (23) aufweist, die an beiden Endabschnitten in der Axialrichtung des Nockenelementabschnitts (20₁ bis 20₄) bereitgestellt sind, und ein Paar Betriebsglieder (32) angeordnet ist, die neben dem Paar Endflächennocken (23) angeordnet sind, wodurch eines des Paars Betriebsglieder (32), das neben einem des Paars Endflächennocken (23) angeordnet ist, konfiguriert ist, den Nockenelementabschnitt (20₁ bis 20₄) entlang des Wellenabschnitts (10) zu einer Anordnungsseite des anderen des Paars Endflächennocken (23) zu bewegen, wenn es an der operativen Position ist, wohingegen das andere des Paars Betriebsglieder (32), das neben dem anderen des Paars Endflächennocken (23) angeordnet ist, konfiguriert ist, den Nockenelementabschnitt (20₁ bis 20₄) entlang des Wellenabschnitts (10) zu einer Anordnungsseite des einen des Paars Endflächennocken (23) zu bewegen, wenn es an der operativen Position ist.
Ventiltrieb für einen Motor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Motor mit mehreren Zylindern (1₁ bis 1₄) ausgestattet ist, die in der Axialrichtung des Wellenabschnitts (10) der Nockenwelle (2) angeordnet sind, der zumindest eine Nockenelementabschnitt (20₁ bis 20₄) als mehrere Nockenelementabschnitte (20₁ bis 20₄) konfiguriert ist, die für den Motor als Ganzes bereitgestellt sind und von denen zumindest einer für jeden Zylinder (1₁ bis 1₄) bereitgestellt ist, wobei mehrere Betriebsvorrichtungen (30₁ bis 30₆) gemäß den mehreren Nockenelementabschnitten (20₁ bis 20₄) angeordnet sind, zumindest ein Teil der mehreren Nockenelementabschnitte (20₁ bis 20₄) ein Paar Nockenelementabschnitte (20₁ bis 20₄) enthält, die für Ventile (A) von zwei angrenzenden Zylindern (1₁ bis 1₄) bereitgestellt sind, wobei das Paar Nockenelementabschnitte (20₁ bis 20₄) so konfiguriert ist, dass jeweilige Anstiegsabschnitte (23b) der Endflächennocken (23) davon, die einander zugewandt sind, bei unterschiedlichen Phasen, in der Drehrichtung, voneinander bereitgestellt sind und miteinander in der Axialrichtung zumindest teilweise überlappen, wenn das Paar Nockenelementabschnitte (20₁ bis 20₄) axial nahe angeordnet ist, und zumindest ein Teil der mehreren Betriebsglieder (32) der mehreren Betriebsvorrichtungen (30₁ bis 30₆) ein gemeinsames Betriebsglied (32) einer gemeinsamen Betriebsvorrichtung (30₁ bis 30₆) enthält, das konfiguriert ist, in einem Zustand, in dem das Paar Nockenelementabschnitte (20₁ bis 20₄) in einem nahen Zustand ist, zu einer operativen Position vorzuspringen, die den beiden Endflächennocken (23) des Paars Nockenelementabschnitte (20₁ bis 20₄) zugewandt ist, und die beiden Anstiegsabschnitte (23b) der Endflächennocken (23) zu kontaktieren, um das Paar Nockenelementabschnitte (20₁ bis 20₄) voneinander weg zu bewegen, wenn es an der operativen Position davon ist.
Ventiltrieb für einen Motor nach Anspruch 4, wobei das Paar Nockenelementabschnitte (20₁ bis 20₄) ferner jeweils einen Schrägungsabschnitt (23c) umfasst, der sich radial nach außen zu der Drehverzögerungsseite hin von dem Maximalanstiegsabschnitt (f) des Endflächennockens (23) neigt, den das gemeinsame Betriebsglied kontaktiert, so dass bei Drehung der Nockenwelle (2) in die Vorwärtsrichtung das Betriebsglied (32) aus der operativen Position zu der Rückzugsposition zurückgezogen wird, wenn das Gleiten an dem gemeinsamen Betriebsglied (32) nach der Axialrichtungsbewegung der Nockenelementabschnitte (20₁ bis 20₄), die durch den Endflächennocken (23) bewirkt wird, beendet ist.
Ventiltrieb für einen Motor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Betriebsvorrichtung (30₁ bis 30₆) einen Körper (31), der einen elektromagnetischen Aktuator darin enthält, und einen zylindrisch geformten Bolzenabschnitt (32) umfasst, der das Betriebsglied (32) bildet.
Ventiltrieb für einen Motor nach Anspruch 6, ferner umfassend eine Rückstellfeder, die konfiguriert ist, den Bolzenabschnitt (32) zu dem Körper (31) hin zu treiben.
Verbrennungsmotor, umfassend: zumindest eine Nockenwelle (2) zum Betätigen von Ventilen (A) des Motors, wobei die Nockenwelle (2) zumindest einen Nockenelementabschnitt (20₁ bis 20₄) enthält, der entlang einer Axialrichtung der Nockenwelle (2) zum Ändern von Ventilsteuerzeiten verschiebbar ist, wobei der Nockenelementabschnitt (20₁ bis 20₄) ferner ein Paar Endflächennocken (23) auf entgegengesetzten Seiten des Nockenelementabschnitts (20₁ bis 20₄) umfasst, die mit Betriebsvorrichtungen (30₁ bis 30₆) in Eingriff zu bringen sind, und zumindest eine Betriebsvorrichtung (30₁ bis 30₆), die betriebsfähig ist, den Nockenelementabschnitt (20₁ bis 20₄) der Nockenwelle (2) in der Axialrichtung relativ zu dem Wellenabschnitt (10) zu bewegen, wobei die Betriebsvorrichtung (30₁ bis 30₆) ein Betriebsglied (32) umfasst, das neben dem Nockenelementabschnitt (20₁ bis 20₄) angeordnet ist, wobei das Betriebsglied (32) konfiguriert ist, von einem Aktuator angetrieben zu werden, um eine operative Position einzunehmen, in der das Betriebsglied (32) zu einer Position vorspringt, die dem Endflächennocken (23) des Nockenelementabschnitts (20₁ bis 20₄) zugewandt ist, und wobei der Nockenelementabschnitt (20₁ bis 20₄) ferner einen Neigungsabschnitt (23d) umfasst, wobei der Neigungsabschnitt (23d) auf einer Drehverzögerungsseite von einem Maximalanstiegsabschnitt (f) des Endflächennockens (23) positioniert ist und sich radial nach innen zu der Drehverzögerungsseite von einer Außenumfangsfläche des Endflächennockens (23) neigt, so dass, wenn sich die Nockenwelle (2) rückwärts dreht, während sich das Betriebsglied (32) an der operativen Position befindet, das Betriebsglied (32) durch Gleiten auf dem Neigungsabschnitt (23d) in die Rückzugsposition zurückgezogen wird.
Verbrennungsmotor nach Anspruch 8, wobei der Nockenelementabschnitt (20₁ bis 20₄) so konfiguriert ist, dass jeweilige Maximalanstiegsabschnitte (f) des Paars Endflächennocken (23) bei jeweiligen Phasen bereitgestellt sind, die in der Drehrichtung unterschiedlich voneinander sind, und dass der Maximalwert einer Länge, in der Axialrichtung, zwischen jeweiligen Nockenflächen des Paars Endflächennocken (23), die bei der gleichen Phase bereitgestellt sind, auf eine Anordnungsdistanz, in der Axialrichtung, zwischen dem ersten Betriebsglied (32) und dem zweiten Betriebsglied (32) oder kleiner festgelegt ist.