DE102014012843B4 - Ventiltrieb eines Motors und Verbrennungsmotor - Google Patents

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 erste Betriebsvorrichtung (30bis 30) zum Verschieben des Nockenelementabschnitts (20bis 20) in einer Richtung entlang der Axialrichtung der Nockenwelle (2) und zumindest eine zweite Betriebsvorrichtung (30bis 30) zum Verschieben des Nockenelementabschnitts (20bis 20) in der entgegengesetzten Richtung entlang der Axialrichtung der Nockenwelle (2),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 ein Paar Endflächennocken (23) umfasst, die an beiden Endflächen, in der Axialrichtung, des Nockenelementabschnitts (20bis 20) bereitgestellt sind, wobei jeder 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 (a) zunimmt,wobei die erste Betriebsvorrichtung (30bis 30) ein erstes Betriebsglied, das auf einer Seite des Nockenelementabschnitts (20bis 20) angeordnet ist, unddie zweite Betriebsvorrichtung (30bis 30) ein zweites Betriebsglied umfasst, das auf der anderen Seite des Nockenelementabschnitts (20bis 20) angeordnet ist, wobei das erste Betriebsglied konfiguriert ist, von einem Aktuator angetrieben zu werden, um eine operative Position einzunehmen, in der das erste Betriebsglied zu einer Position vorspringt, die einem der Endflächennocken (23) zugewandt ist, der sich auf einer Anordnungsseite des ersten Betriebsglieds befindet und den Anstiegsabschnitt (23b) des einen der Endflächennocken (23) kontaktiert, um den Nockenelementabschnitt (20bis 20) entlang des Wellenabschnitts (10) zu der anderen Seite des Nockenelementabschnitts (20bis 20) hin zu bewegen, und eine Rückzugsposition einzunehmen, in der sich das erste Betriebsglied aus der Position zurückzieht, die dem einen der Endflächennocken (23) zugewandt ist, wobei das zweite Betriebsglied konfiguriert ist, von einem Aktuator angetrieben zu werden, um eine operative Position einzunehmen, in der das zweite Betriebsglied zu einer Position vorspringt, die dem anderen der Endflächennocken (23) zugewandt ist, der sich auf einer Anordnungsseite des zweiten Betriebsglieds befindet und den Anstiegsabschnitt (23b) des anderen der Endflächennocken (23) kontaktiert, um den Nockenelementabschnitt (20bis 20) entlang des Wellenabschnitts (10) zu der einen Seite des Nockenelementabschnitts (20bis 20) zu bewegen, und eine Rückzugsposition einzunehmen, in der sich das zweite Betriebsglied aus der Position zurückzieht, die dem anderen der Endflächennocken (23) zugewandt ist, undwobei der Nockenelementabschnitt (20bis 20) so konfiguriert ist, dass die jeweiligen Maximalanstiegsabschnitte (f) des Paars Endflächennocken (23) bei jeweiligen Phasen bereitgestellt sind, die in der Drehrichtung unterschiedlich voneinander sind, und dass der Maximalwert einer Länge (Lmax), in der Axialrichtung, zwischen jeweiligen Nockenflächen des Paars Endflächennocken (23), die bei der gleichen Phase bereitgestellt sind, auf eine Anordnungsdistanz (Lpin), in der Axialrichtung, zwischen dem ersten Betriebsglied und dem zweiten Betriebsglied oder kleiner festgelegt ist.

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.
• Die japanische Patentoffenlegungsschrift 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 symmetrisch 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.
• Mittlerweile ist es jüngst erwünscht, dass bei dem Motor, der mit dem oben beschriebenen Ventiltrieb ausgestattet ist, das Schalten zu dem besten Nocken in jedem Verbrennungstakt gemäß dem Antriebszustand des Motors durchgeführt wird, das heißt - dass das Nockenschalten kontinuierlich in einem Moment durchgeführt wird. Während es erforderlich ist, den Aktuator anzutreiben bzw. anzusteuern, so dass das Betriebsglied zu einem gewünschten Zeitpunkt vorspringen oder sich zurückziehen kann, um das oben Gewünschte zu erfüllen, kann es schwierig sein, dass das Betriebsglied keine Fehlfunktion erfährt. Die Endflächennocken sind dabei an beiden Seiten des Nockenelementabschnitts symmetrisch bereitgestellt, so dass jeweilige Maximalanstiegsabschnitte davon an der gleichen Phase in dem Ventiltrieb positioniert sind, der in den früheren, oben beschriebenen Patentdokumenten offenbart ist. Wenn der Nockenabschnitt geschaltet wird, indem eines der Betriebsglieder zum Vorspringen gebracht wird, wodurch der Nockenelementabschnitt zu der Anordnungsseite des anderen Betriebsglieds hin bewegt wird, wenn das andere Betriebsglied fälschlicherweise auf Grund der Betriebsfehlfunktion oder dergleichen vorspringt, gibt es eine Phase, in der die Länge zwischen den Endflächennocken, die an beiden Seiten des Nockenelementabschnitts bereitgestellt sind, größer ist als die Anordnungsdistanz zwischen dem Paar Betriebsglieder. Wie es in 12 gezeigt ist bleibt ein Nockenelementabschnitt 120 bei einer spezifizierten Phase, in der die Länge zwischen den beidseitigen Endflächennocken 123, 123 größer ist als die Anordnungsdistanz Lpin zwischen den beiden Betriebsgliedern 132, 132, zwischen den beidseitigen Betriebsgliedern 132, 132 stecken, so dass es die Befürchtung gibt, dass eine Nockenwelle 102 verriegeln kann und aufhört sich zu drehen.
• Die DE 10 2008 029 324 A1 beschreibt eine Ventiltriebvorrichtung mit einem Aktuator, der dazu vorgesehen ist, ein erstes Schaltelement in eine Neutralstellung zu bringen.
• Die vorliegende Erfindung wurde zum Lösen des oben beschriebenen geschaffen und es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Ventiltrieb eines Motors bereitzustellen, der ordnungsgemäß verhindern kann, dass die Nockenwelle auf Grund der Betriebsfehlfunktion oder dergleichen des Betriebsglieds verriegelt und aufhört sich zu drehen.
• 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 für einen Motor 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 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 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, das konfiguriert ist, schaltbar zu sein, wenn der Nockenelementabschnitt in der Axialrichtung des Wellenabschnitts bewegt wird, wobei der Nockenelementabschnitt ferner ein Paar Endflächennocken umfasst, die an beiden Endflächen, in der Axialrichtung, des Nockenelementabschnitts bereitgestellt sind, wobei jeder 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 erste Betriebsvorrichtung ein erstes Betätigungs- bzw. Betriebsglied, das auf einer Seite des Nockenelementabschnitts angeordnet ist, und die zweite Betriebsvorrichtung ein zweites Betätigungs- bzw. Betriebsglied umfasst, das auf der anderen Seite des Nockenelementabschnitts angeordnet ist, wobei das erste Betriebsglied konfiguriert ist, von einem Aktuator angetrieben bzw. angesteuert zu werden, um eine operative Position einzunehmen, in der das erste Betriebsglied zu einer Position vorspringt, die einem der Endflächennocken zugewandt ist, der sich auf einer Anordnungsseite des ersten Betriebsglieds befindet und den Anstiegsabschnitt des einen der Endflächennocken kontaktiert, um den Nockenelementabschnitt entlang des Wellenabschnitts zu der anderen Seite des Nockenelementabschnitts hin zu bewegen, und eine Rückzugsposition einzunehmen, in der sich das erste Betriebsglied aus der Position zurückzieht, die dem einen der Endflächennocken zugewandt ist, wobei das zweite Betriebsglied konfiguriert ist, von einem Aktuator angetrieben bzw. angesteuert zu werden, um eine operative Position einzunehmen, in der das zweite Betriebsglied zu einer Position vorspringt, die dem anderen der Endflächennocken zugewandt ist, der sich auf einer Anordnungsseite des zweiten Betriebsglieds befindet und den Anstiegsabschnitt des anderen der Endflächennocken kontaktiert, um den Nockenelementabschnitt entlang des Wellenabschnitts zu der einen Seite des Nockenelementabschnitts zu bewegen, und eine Rückzugsposition einzunehmen, in der sich das zweite Betriebsglied aus der Position zurückzieht, die dem anderen der Endflächennocken zugewandt ist, und wobei der Nockenelementabschnitt so konfiguriert ist, dass die jeweiligen Maximalanstiegsabschnitte des Paars Endflächennocken 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, 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.
• 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).
• Da der Nockenelementabschnitt so konfiguriert ist, dass die jeweiligen Maximalanstiegsabschnitte des Paars Endflächennocken bei den jeweiligen Phasen bereitgestellt sind, die in der Drehrichtung voneinander unterschiedlich sind, und dass der Maximalwert der Länge, in der Axialrichtung, zwischen den jeweiligen Endflächen des Paars Endflächennocken, die bei der gleichen Phase bereitgestellt sind, so festgelegt ist, dass er die Anordnungsdistanz, in der Axialrichtung, zwischen dem ersten und dem zweiten Betriebsglied oder kleiner ist, das heißt - da es keine Phase gibt, bei der die Länge zwischen dem Paar Endflächennocken, die an den beiden Seiten des Nockenelementabschnitts bereitgestellt sind, größer ist als die Anordnungsdistanz zwischen dem ersten und dem zweiten Betriebsglied, bleibt der Nockenelementabschnitt gemäß der vorliegenden Erfindung nicht zwischen dem ersten und dem zweiten Betriebsglied stecken. Dadurch kann die vorliegende Erfindung ordnungsgemäß verhindern, dass die Nockenwelle verriegelt und aufhört sich zu drehen.
• Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind die jeweiligen Anstiegsabschnitte des Paars Endflächennocken des Nockenelementabschnitts so konfiguriert, dass die oben beschriebenen Phasenbereiche davon einander in der Drehrichtung überlappen. Dadurch ist ein Nichtanstiegsabschnitt (d.h. ein Abschnitt, wo kein Anstieg gebildet ist) des zumindest einen des Paars Endflächennocken so konfiguriert, dass ein Phasenbereich davon relativ breit ist, und zwar verglichen mit einem Fall, in dem die jeweiligen Anstiegsabschnitte des Paars Endflächennocken des Nockenelementabschnitts einander nicht in der Drehrichtung überlappen. Dabei sind die Betriebsglieder so konfiguriert, dass sie innerhalb des Phasenbereichs des Nichtanstiegsabschnitts des oben beschriebenen zumindest einen des Paars Endflächennocken vorspringen. Wenn dieser Phasenbereich schmal wäre, könnte es erforderlich sein, ein spezielles Mittel zum Erzielen einer hohen Antriebs- bzw. Ansteuerungsgeschwindigkeit des Aktuators bereitzustellen, um die Vorsprungsgeschwindigkeit des Betriebsglieds ordnungsgemäß zu erhöhen. Gemäß der oben beschriebenen Ausführungsform kann der ordnungsgemäß breite Phasenbereich für das Vorspringen des Betriebsglieds sichergestellt werden, wobei das Verriegeln der Nockenwelle verhindert wird, so dass die oben beschriebenen speziellen Mittel unnötig werden.
• 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, 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 in eine Position nahe beieinander kommt, und die Betriebsvorrichtung enthält ferner ein gemeinsames Betätigungs- bzw. Betriebsglied einer gemeinsamen Betätigungs- bzw. Betriebsvorrichtung, das konfiguriert ist, in einem Zustand, in dem das Paar Nockenelementabschnitte in der Position nahe beieinander 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 ist das oben beschriebene gemeinsame Betriebsglied in zylindrischer Form konfiguriert und das Paar Nockenelementabschnitte so konfiguriert, dass in dem Zustand, in dem das Paar Nockenelementabschnitte in der Position nahe beieinander ist, der Minimumwert einer Distanz, in der Axialrichtung, zwischen jeweiligen Nockenflächen der zugewandten Endflächennocken davon, die bei der gleichen Phase bereitgestellt sind, kleiner ist als eine Abmessung oder ein Durchmesser des gemeinsamen Betriebsglieds. Dadurch trifft das gemeinsame Betriebsglied, wenn das Paar Nockenelementabschnitte in dem nahen Zustand ist, selbst wenn dieses gemeinsame Betriebsglied auf Grund Betriebsproblemen oder dergleichen vorspringt, nur auf eine Oberfläche eines Außenumfangsabschnitts der oben beschriebenen jeweiligen Nockenflächen der Endflächennocken oder kontaktiert die Nockenflächen der Endflächennocken nicht. Dadurch kann verhindert werden, dass sich die Nockenelementabschnitte unerwartet und unsachgemäß bewegen.
• Ferner kann es bevorzugt sein, dass das Paar Nockenelementabschnitte ferner jeweils einen Schrägungsabschnitt umfasst, der sich zu der Drehverzögerungsseite hin von dem Maximalanstiegsabschnitt des Endflächennockens nach außen neigt, den das gemeinsame Betriebsglied kontaktiert, wobei der Schrägungsabschnitt konfiguriert ist, das gemeinsame Betriebsglied aus der operativen Position zu der Rückzugsposition zurückzuziehen, wenn das Gleiten auf bzw. an dem gemeinsamen Betriebsglied nach der Axialrichtungsbewegung der Nockenelementabschnitte, die durch die Endflächennocken bewirkt wird, beendet ist, indem der Schrägungsabschnitt einen zunehmenden radialen Abstand zu der Drehachse des Nockenelementabschnitts aufweist. 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.
• Außerhalb der Erfindung umfasst der Nockenelementabschnitt ferner einen Schrägungsabschnitt, wobei der Schrägungsabschnitt auf einer Drehverzögerungsseite von einem Maximalanstiegsabschnitt des Endflächennockens positioniert ist und sich nach innen zu der Drehverzögerungsseite von einer Außenumfangsfläche des Endflächennockens neigt.
• 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 gleitfähig ist, 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 erste Betriebsvorrichtung ein erstes Betriebsglied, das auf einer Seite des Nockenelementabschnitts angeordnet ist, und die zweite Betriebsvorrichtung ein zweites Betriebsglied umfasst, das auf der anderen Seite des Nockenelementabschnitts angeordnet ist, wobei die Betriebsvorrichtungen so konfiguriert sind, dass, selbst in dem Fall einer Störung, bei der sowohl die erste als auch die zweite Betriebsvorrichtung (30₁ bis 30₆ ) fälschlicherweise betätigt werden, kein Verriegeln bzw. Blockieren und keine Beschädigung der Nockenwelle auftreten.
• Erfindungsgemäß umfasst der Nockenelementabschnitt ferner ein Paar Endflächennocken auf gegenüberliegenden bzw. entgegengesetzten Seiten des Nockenelementabschnitts, die mit den Betriebsvorrichtungen in Eingriff zu bringen sind, und der Nockenelementabschnitt ist so konfiguriert, dass jeweilige Maximalanstiegsabschnitte des Paars Endflächennocken 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, 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.
• 10 ist ein vergrößertes, erweitertes Diagramm eines Hauptteils entlang eines Umfangs von jeweiligen Endflächennocken, das Positionsbeziehungen der Endflächennocken und Betriebsglieder zeigt, wenn die jeweiligen Nockenelementabschnitte von dritten und vierten Zylindern voneinander weg bewegt sind.
• 11 ist ein vergrößertes, erweitertes Diagramm eines Hauptteils entlang des Umfangs des jeweiligen Endflächennockens, das Positionsbeziehungen der Endflächennocken und der Betriebsglieder zeigt, wenn die jeweiligen Nockenelementabschnitte der dritten und vierten Zylinder bewegt werden, um nahe aneinander zu kommen.
• 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 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 zu der oben beschriebenen Struktur, die eine Voraussetzung ist, sind die Nockenelementabschnitte 20₁ - 20₄ so konfiguriert, dass die Anstiegsendpunkte f der Endflächennocken 23, 23, die an den beiden Seiten davon bereitgestellt sind, bei jeweiligen Phasen bereitgestellt sind, die voneinander in der Drehrichtung unterschiedlich sind, wie es aus einem Vergleich von 7A und 7B (9A und 9B) deutlich wird.
• Ferner sind die Nockenelementabschnitte 20₁ - 20₄ so konfiguriert, dass ein Maximalwert Lmax einer Länge, in der Axialrichtung, zwischen jeweiligen Nockenflächen der Endflächennocken 23, 23, die bei der gleichen Phase bereitgestellt sind, so festgelegt ist, dass er eine Anordnungsdistanz Lpin, in der Axialrichtung, zwischen den Bolzenabschnitten 32, 32 oder kleiner ist.
• 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 β 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. Zu dieser Zeit ist der Minimumbetrag einer Distanz, in der Axialrichtung, zwischen den jeweiligen Nockenflächen der oben beschriebenen zugewandten Endflächennocken 23, 23, die bei der gleichen Phase bereitgestellt sind, kleiner festgelegt als der Durchmesser des Bolzenabschnitts 32.
• 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.
• Ferner ist der Umkehrschrägungsabschnitt 23c an dem Endflächennocken 23 so bereitgestellt, dass er in der Vorsprungsrichtung des Bolzenabschnitts 32 der Betriebsvorrichtungen 30₁ - 30₆ positioniert ist, wenn die angrenzenden Nockenelementabschnitte 20₁ - 20₄ voneinander entfernt sind. Zudem ist der Umkehrschrägungsabschnitt 23c so konfiguriert, dass, wenn die angrenzenden Nockenelementabschnitte 20₁ - 20₄ nahe beieinander sind, die zugewandten Endflächennocken 23, 23, insbesondere der Umkehrschrägungsabschnitt 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 ist ferner der Umkehrschrägungsabschnitt 23c integral bzw. einstückig mit dem Endflächennocken 23 gebildet, zusammen mit dem Anstiegsabschnitt 23b. Dabei kann der Umkehrschrägungsabschnitt 23c 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 10 bis 11 beschrieben. Dabei sind 10 und 11 Diagramme, in denen die Drehungen des dritten und vierten Nockenelementabschnitts 20₃ , 20₄ relativ zu den Bolzenabschnitten 32 der Betriebsvorrichtungen 30₁ - 30₆ als relative Bewegungen, in der Drehrichtung, der Bolzenabschnitte 32 zu den Endflächennocken 23 der beiden Nockenelementabschnitte 20₃ , 20₄ gezeigt sind (von links nach rechts in den Figuren). 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.
• 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 10 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 der dritte Nockenelementabschnitt 20₃ bewegt, kommt der vorderseitige Endflächennocken 23 des dritten Nockenelementabschnitts 20₃ nahe an den Bolzenabschnitt 32 der vierten Betriebsvorrichtung 30₄ , die an der Rückzugsposition ist. Dabei ist der dritte Nockenelementabschnitt 20₃ so konfiguriert, dass die Länge, in der Axialrichtung, zwischen den jeweiligen Nockenflächen der beidseitigen Endflächennocken 23, 23 des dritten Nockenelementabschnitts 20₃ , die bei der gleichen Phase bereitgestellt sind, der Maximalwert Lmax an dem Anstiegsendpunkt f des Anstiegsabschnitts 23b wird. Dieser Maximalwert Lmax ist so festgelegt, dass er die Distanz Lpin, in der Axialrichtung, zwischen den beidseitigen Bolzenabschnitten 32, 32 oder kleiner ist (in der Darstellung Lmax = Lpin). Wie es durch das Bezugszeichen (P3) in 10 gezeigt ist, zu dem Zeitpunkt, wo der vorderseitige Endflächennocken 23 des dritten Nockenelementabschnitts 20₃ am nächsten an dem Bolzenabschnitt 32 der vierten Betriebsvorrichtung 30₄ ist, selbst wenn der Bolzenabschnitt 32 der vierten Betriebsvorrichtung 30₄ zu der operativen Position auf Grund der Betriebsfehlfunktion oder dergleichen vorspringt, kann folglich der Anstiegsabschnitt 23b des vorderseitigen Endflächennockens 23 des dritten Nockenelementabschnitts 20₃ den vorspringenden Bolzenabschnitt 32 der vierten Betriebsvorrichtung 30₄ zwar kontaktieren, aber es kann nicht vorkommen, dass die beiden Bolzenabschnitte 32, 32 der vierten und fünften Betriebsvorrichtung 30₄ , 30₅ die jeweiligen Nockenflächen der beidseitigen Endflächennocken 23, 23 gleichzeitig kontaktieren, so dass der dritte Nockenelementabschnitt 20₃ zwischen den beidseitigen Bolzenabschnitten 32, 32 stecken bleibt. Das liegt daran, dass der Bolzenabschnitt 32 der fünften Betriebsvorrichtung 30₅ bereits den Anstiegsendabschnitt f zu dem oben beschriebenen Zeitpunkt passiert hat, und nach dem oben beschriebenen Zeitpunkt die Länge, in der Axialrichtung, zwischen den jeweiligen Nockenflächen der beidseitigen Endflächennocken 23, 23 des dritten Nockenelementabschnitts 20₃ , die bei der gleichen Phase bereitgestellt sind, kleiner ist als die Distanz Lpin zwischen den Bolzenabschnitten 32, 32.
• 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 10 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 sich der vierte Nockenelementabschnitt 20₄ bewegt, kommt der rückseitige Endflächennocken 23 des vierten Nockenelementabschnitts 20₄ nahe an den Bolzenabschnitt 32 der sechsten Betriebsvorrichtung 30₆ , die an der Rückzugsposition ist. Dabei ist der vierte Nockenelementabschnitt 20₄ , wie der dritte Nockenelementabschnitt 20₃ , so konfiguriert, dass der Maximalwert Lmax die Distanz Lpin oder kleiner ist (in der Darstellung Lmax = Lpin). Wie es durch das Bezugszeichen (P5) in 10 gezeigt ist, zu dem Zeitpunkt, wo der rückseitige Endflächennocken 23 des vierten Nockenelementabschnitts 20₄ am nächsten an dem Bolzenabschnitt 32 der sechsten Betriebsvorrichtung 30₆ ist, selbst wenn der Bolzenabschnitt 32 der sechsten Betriebsvorrichtung 30₆ zu der operativen Position auf Grund der Betriebsfehlfunktion oder dergleichen vorspringt, kann folglich der Anstiegsabschnitt 23b des rückseitigen Endflächennockens 23 des vierten Nockenelementabschnitts 20₄ diesen vorspringenden Bolzenabschnitt 32 der sechsten Betriebsvorrichtung 30₆ zwar kontaktieren, aber es kann nicht vorkommen, dass die beiden Bolzenabschnitte 32, 32 der fünften und sechsten Betriebsvorrichtung 30₅ , 30₅ die Nockenflächen der beidseitigen Endflächennocken 23, 23 gleichzeitig kontaktieren, so dass der vierte Nockenelementabschnitt 20₄ zwischen den beidseitigen Bolzenabschnitten 32, 32 stecken bleibt. Das liegt daran, dass der Bolzenabschnitt 32 der fünften Betriebsvorrichtung 30₅ bereits den Anstiegsendabschnitt f zu dem oben beschriebenen Zeitpunkt passiert hat, und nach dem oben beschriebenen Zeitpunkt die Länge, in der Axialrichtung, zwischen den jeweiligen Nockenflächen der beidseitigen Endflächennocken 23, 23 des vierten Nockenelementabschnitts 20₄ , die bei der gleichen Phase bereitgestellt sind, kleiner ist als die Distanz Lpin zwischen den Bolzenabschnitten 32, 32.
• Wenn der Bolzenabschnitt 32 der fünften Betriebsvorrichtung 30₅ die Position passiert, die durch das Bezugszeichen (P5) in 10 gezeigt ist, wird der elektromagnetische Aktuator deaktiviert. Danach, wie es durch das Bezugszeichen (P6) in 10 gezeigt ist, während der Dauer, die dieser Bolzenabschnitt 32 zu dem Umkehrschrägungsabschnitt 23c gerichtet 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.
• 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 , der durch die durchgezogene Linie gezeigt ist, 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 ... 21" 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, wie es durch das Bezugszeichen (P7) in 11 gezeigt ist, ist der Bolzenabschnitt 32 der vierten Betriebsvorrichtung 30₄ 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 während der Dauer von einer Position, die durch das Bezugszeichen (P8) gezeigt ist, zu einer Position, die durch das Bezugszeichen (P10) in 11 gezeigt ist, 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 der dritte Nockenelementabschnitt 20₃ bewegt, kommt der rückseitige Endflächennocken 23 des dritten Nockenelementabschnitts 20₃ nahe an den Bolzenabschnitt 32 der fünften Betriebsvorrichtung 30₅ , die an der Rückzugsposition ist. Dabei ist der dritte Nockenelementabschnitt 20₃ wie oben beschrieben so konfiguriert, dass der Maximalwert Lmax die Distanz Lpin oder kleiner ist (in der Darstellung Lmax = Lpin). Wie es durch das Bezugszeichen (P8) in 11 gezeigt ist, zu dem Zeitpunkt, wo der rückseitige Endflächennocken 23 des dritten Nockenelementabschnitts 20₃ am nächsten an dem Bolzenabschnitt 32 der fünften Betriebsvorrichtung 30₅ ist, selbst wenn der Bolzenabschnitt 32 der fünften Betriebsvorrichtung 30₅ zu der operativen Position auf Grund der Betriebsfehlfunktion oder dergleichen vorspringt, kann es nicht vorkommen, dass die beiden Bolzenabschnitte 32, 32 der vierten und fünften Betriebsvorrichtung 30₄ , 30₅ die Nockenflächen der beidseitigen Endflächennocken 23, 23 gleichzeitig kontaktieren, so dass der dritte Nockenelementabschnitt 20₃ zwischen den beidseitigen Bolzenabschnitten 32, 32 stecken bleibt. Das liegt daran, dass der Bolzenabschnitt 32 der fünften Betriebsvorrichtung 30₅ bereits den Anstiegsendabschnitt f des Bolzenabschnitts 23b zu dem oben beschriebenen Zeitpunkt passiert hat, und nach dem oben beschriebenen Zeitpunkt die Länge, in der Axialrichtung, zwischen den jeweiligen Nockenflächen der beidseitigen Endflächennocken 23, 23 des dritten Nockenelementabschnitts 20₃ , die bei der gleichen Phase bereitgestellt sind, kleiner ist als die Distanz Lpin zwischen den Bolzenabschnitten 32, 32.
• 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, wie es durch das Bezugszeichen (P9) in 11 gezeigt ist, 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 30₅ und dann gleitet der Bolzenabschnitt 32 der sechsten Betriebsvorrichtung 30₆ an dem Anstiegsabschnitt 23b des rückseitigen Endflächennockens 23 während der Dauer von einer Position, die durch das Bezugszeichen (P11) gezeigt ist, zu einer Position, die durch das Bezugszeichen (P12) in 11 gezeigt ist, 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 sich der vierte Nockenelementabschnitt 20₄ bewegt, kommt der vorderseitige Endflächennocken 23 des vierten Nockenelementabschnitts 20₄ nahe an den Bolzenabschnitt 32 der fünften Betriebsvorrichtung 30₆ , die an der Rückzugsposition ist. Aus dem gleichen Grund wie es oben für den Fall des dritten Nockenelementabschnitts 20₃ , beschrieben ist, wie es durch das Bezugszeichen (P11) in 11 gezeigt ist, zu dem Zeitpunkt, wo der vorderseitige Endflächennocken 23 des vierten Nockenelementabschnitts 20₄ am nächsten an dem Bolzenabschnitt 32 der fünften Betriebsvorrichtung 30₅ ist, selbst wenn der Bolzenabschnitt 32 der fünften Betriebsvorrichtung 30₅ zu der operativen Position auf Grund der Betriebsfehlfunktion oder dergleichen vorspringt, kann es nicht vorkommen, dass die beiden Bolzenabschnitte 32, 32 der fünften und sechsten Betriebsvorrichtung 30₅ , 30₆ die Nockenflächen der beidseitigen Endflächennocken 23, 23 gleichzeitig kontaktieren, so dass der vierte Nockenelementabschnitt 20₄ zwischen den beidseitigen Bolzenabschnitten 32, 32 stecken bleibt. Das liegt daran, dass der Bolzenabschnitt 32 der fünften Betriebsvorrichtung 30₅ bereits den Anstiegsendabschnitt f zu dem oben beschriebenen Zeitpunkt passiert hat, und nach dem oben beschriebenen Zeitpunkt die Länge, in der Axialrichtung, zwischen den jeweiligen Nockenflächen der beidseitigen Endflächennocken 23, 23 des vierten Nockenelementabschnitts 20₄ , die bei der gleichen Phase bereitgestellt sind, kleiner ist als die Distanz Lpin zwischen den Bolzenabschnitten 32, 32.
• 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.
• 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 oben beschriebenen vorliegenden Ausführungsform sind die Nockenelementabschnitte 20₁ - 20₄ so konfiguriert, dass die jeweiligen Anstiegsendpunkte f der beidseitigen Endflächennockene 23, 23 jedes der Nockenelementabschnitte 20₁ - 20₄ bei den jeweiligen Phasen bereitgestellt sind, die Lmax der Länge, in der Axialrichtung, zwischen den jeweiligen Nockenflächen der beidseitigen Endflächennocken 23, 23, die bei der gleichen Phase bereitgestellt sind, auf die Distanz Lpin, in der Axialrichtung, zwischen den Bolzenabschnitten 32, 32 oder kleiner festgelegt ist. Das heißt es gibt keine Phase, bei der die Länge zwischen den beidseitigen Endflächennocken 23, 23 größer ist als die Distanz Lpin zwischen den Bolzenabschnitten 32, 32. Wenn die Nockenabschnitte 22₁ , 22₂ geschaltet werden, indem einer der Bolzenabschnitte 32, 32 eines der Nockenelementabschnitte 20₁ - 20₄ zum Vorspringen gebracht wird, wodurch einer der Nockenelementabschnitte 20₁ - 20₄ zu der Anordnungsseite des anderen Bolzenabschnitts 32 hin bewegt wird, selbst wenn der andere Bolzenabschnitt 32 fälschlicherweise auf Grund der Betriebsfehlfunktion oder dergleichen vorspringt, bleibt keiner der Nockenelementabschnitte 20₁ - 20₄ zwischen den beidseitigen Bolzenabschnitten 32, 32 stecken, so dass ordnungsgemäß verhindert werden kann, dass die Nockenwelle 2 verriegelt und aufhört sich zu drehen.
• Gemäß der vorliegenden Ausführungsform sind ferner die Nockenelementabschnitte 20₁ - 20₄ so konfiguriert, dass die oben beschriebenen jeweiligen Phasenbereiche α, wo die jeweiligen Anstiegsabschnitte 23b, 23b der beidseitigen Endflächennocken 23, 23 eines der Nockenelementabschnitte 20₁ - 20₄ bereitgestellt sind, einander bei den jeweiligen Phasenbereichen β überlappen, und zwar bei Betrachtung aus der Axialrichtung. Dadurch ist der Nichtanstiegsabschnitt 23a zumindest eines der beidseitigen Endflächennocken 23, 23 so konfiguriert, dass der Phasenbereich davon relativ breit ist, und zwar verglichen mit einem Fall, in dem die jeweiligen Phasenbereiche α einander nicht überlappen. Dabei ist der Bolzenabschnitt 32 so konfiguriert, dass er innerhalb des Phasenbereichs des Nichtanstiegsabschnitts 23a des oben beschriebenen zumindest einen der Endflächennocken 23, 23 vorspringt. Wenn dieser Phasenbereich schmal wäre, könnte es erforderlich sein, ein spezielles Mittel zum Erzielen einer hohen Antriebs- bzw. Ansteuerungsgeschwindigkeit des elektromagnetischen Aktuators bereitzustellen, um die Vorsprungsgeschwindigkeit des Bolzenabschnitts 32 ordnungsgemäß zu erhöhen. Gemäß der oben beschriebenen Ausführungsform kann der ordnungsgemäß breite Phasenbereich für das Vorspringen des Bolzenabschnitts 32 sichergestellt werden, wobei das Verriegeln der Nockenwelle 2 verhindert wird, so dass die oben beschriebenen speziellen Mittel unnötig werden.
• 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 ist gemäß der vorliegenden Ausführungsform das Paar Nockenelementabschnitte 20₁ , 20₂ (20₃ , 20₄ ) so konfiguriert, dass in dem Zustand, in dem das Paar Nockenelementabschnitte 20₁ , 20₂ (20₃ , 20₄ ) in dem nahen Zustand ist, der Minimumwert der Distanz, in der Axialrichtung, zwischen jeweiligen Nockenflächen der zugewandten Endflächennocken 23, 23 davon, die bei der gleichen Phase bereitgestellt sind, kleiner ist als ein Durchmesser des Bolzenabschnitts 32 der gemeinsamen Betriebsvorrichtung 30₂ (30₅ ). Dadurch trifft der gemeinsame Bolzenabschnitt 32, wenn das Paar Nockenelementabschnitte 20₁ , 20₂ (20₃ , 20₄ ) in dem nahen Zustand ist, selbst wenn der gemeinsame Bolzenabschnitt 32 auf Grund Betriebsproblemen oder dergleichen vorspringt, nur auf eine Oberfläche eines Außenumfangsabschnitts der oben beschriebenen jeweiligen Nockenflächen der Endflächennocken 23, 23 und kontaktiert die Nockenflächen der Endflächennocken 23, 23 nicht. Dadurch kann verhindert werden, dass sich die Nockenelementabschnitte 20₁ , 20₂ (20₃ , 20₄ ) unerwartet und unsachgemäß bewegen.
• Zudem 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 Umkehrschrägungsabschnitt 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 - 30₈ 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.
• 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 - 30₆ 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 (7)

1. 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 erste Betriebsvorrichtung (30₁ bis 30₆) zum Verschieben des Nockenelementabschnitts (20₁ bis 20₄) in einer Richtung entlang der Axialrichtung der Nockenwelle (2) und zumindest eine zweite Betriebsvorrichtung (30₁ bis 30₆) zum Verschieben des Nockenelementabschnitts (20₁ bis 20₄) in der entgegengesetzten Richtung entlang der Axialrichtung der Nockenwelle (2), 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 ein Paar Endflächennocken (23) umfasst, die an beiden Endflächen, in der Axialrichtung, des Nockenelementabschnitts (20₁ bis 20₄) bereitgestellt sind, wobei jeder 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 (a) zunimmt, wobei die erste Betriebsvorrichtung (30₁ bis 30₆) ein erstes Betriebsglied, das auf einer Seite des Nockenelementabschnitts (20₁ bis 20₄) angeordnet ist, und die zweite Betriebsvorrichtung (30₁ bis 30₆) ein zweites Betriebsglied umfasst, das auf der anderen Seite des Nockenelementabschnitts (20₁ bis 20₄) angeordnet ist, wobei das erste Betriebsglied konfiguriert ist, von einem Aktuator angetrieben zu werden, um eine operative Position einzunehmen, in der das erste Betriebsglied zu einer Position vorspringt, die einem der Endflächennocken (23) zugewandt ist, der sich auf einer Anordnungsseite des ersten Betriebsglieds befindet und den Anstiegsabschnitt (23b) des einen der Endflächennocken (23) kontaktiert, um den Nockenelementabschnitt (20₁ bis 20₄) entlang des Wellenabschnitts (10) zu der anderen Seite des Nockenelementabschnitts (20₁ bis 20₄) hin zu bewegen, und eine Rückzugsposition einzunehmen, in der sich das erste Betriebsglied aus der Position zurückzieht, die dem einen der Endflächennocken (23) zugewandt ist, wobei das zweite Betriebsglied konfiguriert ist, von einem Aktuator angetrieben zu werden, um eine operative Position einzunehmen, in der das zweite Betriebsglied zu einer Position vorspringt, die dem anderen der Endflächennocken (23) zugewandt ist, der sich auf einer Anordnungsseite des zweiten Betriebsglieds befindet und den Anstiegsabschnitt (23b) des anderen der Endflächennocken (23) kontaktiert, um den Nockenelementabschnitt (20₁ bis 20₄) entlang des Wellenabschnitts (10) zu der einen Seite des Nockenelementabschnitts (20₁ bis 20₄) zu bewegen, und eine Rückzugsposition einzunehmen, in der sich das zweite Betriebsglied aus der Position zurückzieht, die dem anderen der Endflächennocken (23) zugewandt ist, und wobei der Nockenelementabschnitt (20₁ bis 20₄) so konfiguriert ist, dass die jeweiligen Maximalanstiegsabschnitte (f) des Paars Endflächennocken (23) bei jeweiligen Phasen bereitgestellt sind, die in der Drehrichtung unterschiedlich voneinander sind, und dass der Maximalwert einer Länge (Lmax), in der Axialrichtung, zwischen jeweiligen Nockenflächen des Paars Endflächennocken (23), die bei der gleichen Phase bereitgestellt sind, auf eine Anordnungsdistanz (Lpin), in der Axialrichtung, zwischen dem ersten Betriebsglied und dem zweiten Betriebsglied oder kleiner festgelegt ist.
2. Ventiltrieb für einen Motor nach Anspruch 1, wobei die jeweiligen Anstiegsabschnitte (23b) des Paars Endflächennocken (23) des Nockenelementabschnitts (20₁ bis 20₄) so konfiguriert sind, dass die spezifizierten Phasenbereiche davon einander in der Drehrichtung überlappen.
3. Ventiltrieb für einen Motor nach Anspruch 1 oder 2, 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 bereitgestellt ist, zumindest ein Teil der mehreren Nockenelementabschnitte ein Paar Nockenelementabschnitte (20₁ bis 20₄) enthält, die für Ventile (A) von zwei benachbarten Zylindern 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) in eine Position nahe beieinander kommt, und die Betriebsvorrichtung (30₁ bis 30₆) ferner ein gemeinsames Betriebsglied einer gemeinsamen Betriebsvorrichtung enthält, das konfiguriert ist, in einem Zustand, in dem das Paar Nockenelementabschnitte (20₁ bis 20₄) in der Position nahe beieinander sind, 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, wobei das gemeinsame Betriebsglied in zylindrischer Form konfiguriert ist und das Paar Nockenelementabschnitte (20₁ bis 20₄) so konfiguriert ist, dass in dem Zustand, in dem das Paar Nockenelementabschnitte (20₁ bis 20₄) in der Position nahe beieinander ist, der Minimumwert einer Distanz, in der Axialrichtung, zwischen jeweiligen Nockenflächen der zugewandten Endflächennocken (23) davon, die bei der gleichen Phase bereitgestellt sind, kleiner ist als eine Abmessung oder ein Durchmesser des gemeinsamen Betriebsglieds.
4. Ventiltrieb für einen Motor nach Anspruch 3, wobei das Paar Nockenelementabschnitte (20₁ bis 20₄) ferner jeweils einen Schrägungsabschnitt (23c) umfasst, der sich zu einer Drehverzögerungsseite hin von dem Maximalanstiegsabschnitt (f) des Endflächennockens (23) nach außen neigt, den das gemeinsame Betriebsglied kontaktiert, wobei der Schrägungsabschnitt (23c) konfiguriert ist, das gemeinsame Betriebsglied aus der operativen Position zu der Rückzugsposition zurückzuziehen, wenn das Gleiten an dem gemeinsamen Betriebsglied nach der Axialrichtungsbewegung der Nockenelementabschnitte (20₁ bis 20₄), die durch die Endflächennocken (23) bewirkt wird, beendet ist, indem der Schrägungsabschnitt (23c) einen zunehmenden radialen Abstand zu der Drehachse des Nockenelementabschnitts (20₁ bis 20₄) aufweist.
5. 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 bildet.
6. Ventiltrieb für einen Motor nach Anspruch 5, ferner umfassend eine Rückstellfeder, die konfiguriert ist, den Bolzenabschnitt (32) zu dem Körper (31) hin zu treiben.
7. 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 gleitfähig ist, zumindest eine erste Betriebsvorrichtung (30₁ bis 30₆) zum Verschieben des Nockenelementabschnitts (20₁ bis 20₄) in einer Richtung entlang der Axialrichtung der Nockenwelle (2) und zumindest eine zweite Betriebsvorrichtung (30₁ bis 30₆) zum Verschieben des Nockenelementabschnitts (20₁ bis 20₄) in der entgegengesetzten Richtung entlang der Axialrichtung der Nockenwelle (2), wobei die erste Betriebsvorrichtung (30₁ bis 30₆) ein erstes Betriebsglied, das auf einer Seite des Nockenelementabschnitts (20₁ bis 20₄) angeordnet ist, und die zweite Betriebsvorrichtung (30₁ bis 30₆) ein zweites Betriebsglied umfasst, das auf der anderen Seite des Nockenelementabschnitts (20₁ bis 20₄) angeordnet ist, wobei die Betriebsvorrichtungen (30₁ bis 30₆) so konfiguriert sind, dass, selbst in dem Fall einer Störung, bei der sowohl die erste als auch die zweite Betriebsvorrichtung (30₁ bis 30₆) fälschlicherweise betätigt werden, kein Blockieren und keine Beschädigung der Nockenwelle (2) auftreten, wobei der Nockenelementabschnitt (20₁ bis 20₄) ferner ein Paar Endflächennocken (23) auf entgegengesetzten Seiten des Nockenelementabschnitts (20₁ bis 20₄) umfasst, die mit den Betriebsvorrichtungen (30₁ bis 30₆) in Eingriff zu bringen sind, und 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 (Lmax), in der Axialrichtung, zwischen jeweiligen Nockenflächen des Paars Endflächennocken (23), die bei der gleichen Phase bereitgestellt sind, auf eine Anordnungsdistanz (Lpin), in der Axialrichtung, zwischen dem ersten Betriebsglied und dem zweiten Betriebsglied oder kleiner festgelegt ist.

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