DE102015000559A1

DE102015000559A1 - Ventilbetätigungssystem für einen Motor und Verbrennungskraftmaschine

Info

Publication number: DE102015000559A1
Application number: DE102015000559.6A
Authority: DE
Inventors: Akitomo c/o Mazda Motor Corporation Takagi; Toshimasa c/o Mazda Motor Corporation Kotani
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 2014-01-21
Filing date: 2015-01-19
Publication date: 2015-07-23
Also published as: CN104791044A; CN104791044B; JP2015137569A; US9546578B2; US20150204219A1; JP6070585B2

Abstract

Ein Ventilbetätigungsmechanismus für einen Motor wird zur Verfügung gestellt. Das System beinhaltet einen ersten und zweiten Arretiermechanismus für ein Halten eines Nockenelements an einer ersten Position, wenn das Nockenelement zu einer Seite in Nockenwellenrichtungen verschoben ist, und an einer zweiten Position, wenn das Nockenelement zu der anderen Seite verschoben ist. Die Arretiermechanismen beinhalten jeweils einen ersten und zweiten Arretiernocken und ein erstes und zweites drückendes Glied. Der erste Arretiernocken beinhaltet eine erste und zweite Rille und einen ersten oberen Abschnitt. Der zweite Arretiernocken beinhaltet eine dritte und vierte Rille und einen zweiten oberen Abschnitt. Die erste und zweite Rille weisen sich neigende Abschnitte auf, welche sich von dem ersten oberen Abschnitt in Richtung zu Böden davon erstrecken, wobei sie sich jeweils relativ zu den Nockenwellenrichtungen neigen. Die dritte und vierte Rille weisen sich neigende Abschnitte auf, welche sich von dem zweiten oberen Abschnitt in Richtung zu Böden davon erstrecken, wobei sie sich jeweils relativ zu den Nockenwellenrichtungen neigen.

Description

HINTERGRUND
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Ventilbetätigungssystem für einen Motor, welches ein zylindrisches Nockenelement beinhaltet und, durch ein Verschieben des Nockenelements in einer von zwei Nockenwellenrichtungen, einen Nocken für ein Öffnen und Schließen eines Ventils zwischen zwei Ventilöffnungs- und -schließnocken umschaltet, welche an dem Nockenelement vorgesehen sind, welches auf eine Nockenwelle in ihrer Rotationsrichtung gekoppelt ist und eingepasst ist, um fähig zu sein, sich in den Nockenwellenrichtungen zu verschieben (zu bewegen). Darüber hinaus bezieht sich die Erfindung auf eine Verbrennungskraftmaschine.
Konventionell ist ein Typ von Ventilbetätigungssystemen für Motoren bekannt, welcher mit einer Mehrzahl von Nocken versehen ist, welche Nasenabschnitte in unterschiedlichen Formen bzw. Gestalten für jedes Ventil aufweisen, und einen Öffnungsgrad und Öffnungs- und Schließzeitpunkte wenigstens eines von Einlass- und Auslassventilen durch ein Auswählen des Nocken für ein Öffnen und Schließen des Ventils unter der Vielzahl von Nocken gemäß einem Betriebszustand des Motors schaltet bzw. umschaltet.
Beispielsweise offenbart US2011/0226205A1 ein Ventilbetätigungssystem. Das Ventilbetätigungssystem beinhaltet ein Nockenelement. Ein Nocken einer Endfläche für ein Verschieben des Nockenelements ist in jeder Endfläche des Nockenelements in den Nockenwellenrichtungen ausgebildet. Ein Schalt- bzw. Umschaltglied für ein Eingreifen mit einem der Nocken der Endfläche ist an jeder von beiden Seiten des Nockenelements in den Nockenwellenrichtungen vorgesehen. Das Ventilbetätigungssystem schaltet den Nocken für ein Öffnen und Schließen des Ventils durch ein Betätigen des (der) Umschaltglieds (-glieder) um, um mit den Nocken der Endfläche in Eingriff zu gelangen und das Nockenelement in einer der Nockenwellenrichtungen zu verschieben. Darüber hinaus offenbart US2011/0226205A1, dass das Nockenelement an einer vorbestimmten Position durch einen Halte- bzw. Arretiermechanismus gehalten ist bzw. wird.
Jeder der Nocken einer Endfläche bzw. Endflächennocken, welche an beiden Endflächen bzw. -seiten des Nockenelements vorgesehen sind, weist einen vorragenden Abschnitt auf, und der vorragende Abschnitt ragt in einer der Nockenwellenrichtungen von der entsprechenden Endfläche des Nockenelements vor, um das Nockenelement in der entsprechenden Nockenwellenrichtung zu verschieben (zu bewegen). Das Ventilbetätigungssystem, welches mit einem derartigen Nockenelement versehen ist, weist einen Nachteil dahingehend auf, dass die Länge des Nockenelements in den Nockenwellenrichtungen lang ist, wobei dies bewirkt, dass die Länge der gesamten Nockenwelle, insbesondere in einem Mehrzylinder-Reihenmotor lang ist bzw. wird, da eine Mehrzahl von Nockenelementen auf einer bzw. jeder einer Nockenwelle für Einlassventile und einer Nockenwelle für Auslassventile ausgerichtet ist.
Es kann in Betracht gezogen werden, eine vorragende Länge von jedem vorragenden Abschnitt des Nocken einer Endfläche in der entsprechenden Nockenwellenrichtung soweit wie möglich als eine Lösung für diesen Nachteil zu verkürzen; jedoch kann, wenn die vorragende Länge des vorragenden Abschnitts verkürzt wird, das Nockenelement nicht ausreichend verschoben werden, und der Nocken für ein Öffnen und Schließen des Ventils kann nicht fähig sein, sicher umgeschaltet zu werden.
Demgemäß ist es das Ziel bzw. der Gegenstand der Erfindung, ein Ventilbetätigungssystem und einen damit ausgerüsteten Motor zu verkleinern und zur selben Zeit eine Zuverlässigkeit davon zu verbessern.
Dieses Ziel wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche erreicht. Weitere Entwicklungen sind der Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Die vorliegende Erfindung wurde unter Berücksichtigung der obigen Situationen gemacht und reduziert die Länge eines Ventilbetätigungssystems in den Nockenwellenrichtungen soweit wie möglich durch ein Verkürzen von vorragenden Längen von vorragenden Abschnitten von Nocken einer Endfläche, welche an beiden Endflächen eines Nockenelements vorgesehen sind, innerhalb eines Ausmaßes, dass ein Ventilöffnungs- und -schließnocken sicher geschaltet bzw. umgeschaltet werden kann.
ZUSAMMENFASSUNG
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Ventilbetätigungs- bzw. -betriebssystem für einen Motor zur Verfügung gestellt. Das System verschiebt ein Nockenelement zu einer Seite oder der anderen (gegenüberliegenden) Seite in Nockenwellenrichtungen einer Nockenwelle (axialen Richtungen der Nockenwelle), um einen Nocken für ein Öffnen und Schließen wenigstens eines Ventils zwischen zwei Ventilöffnungs- und -schließnocken umzuschalten. Das System beinhaltet wenigstens ein zylindrisches Nockenelement, welches auf die Nockenwelle gepasst ist, um drehbar in einer Rotationsrichtung der Nockenwelle gekoppelt und in der Richtung der Nockenwelle verschoben oder verschiebbar zu sein, und welches zwei Ventilöffnungs- und -schließnocken aufweist, wenigstens ein erstes Schalt- bzw. Umschaltglied für ein Gelangen in Eingriff mit einem Nocken einer ersten Endfläche bzw. ersten Endflächennocken, welcher an einer Endfläche des Nockenelements vorgesehen ist, auf einer Seite in den Nockenwellenrichtungen und Verschieben des Nockenelements zu der anderen (gegenüberliegenden) Seite in der Nockenwellenrichtung, wenigstens ein zweites Umschaltglied für ein Gelangen in Eingriff mit einem Nocken einer zweiten Endfläche bzw. zweiten Endflächennocken, welcher auf der anderen Endfläche des Nockenelements vorgesehen ist, auf der anderen Seite in der Nockenwellenrichtung und Verschieben des Nockenelements zu der einen Seite in der Nockenwellenrichtung, und ein Paar eines ersten und zweiten Halte- bzw. Arretiermechanismus für ein Halten des Nockenelements an einer ersten Position, wenn das Nockenelement zu der einen Seite in der Nockenwellenrichtung durch das zweite Umschaltglied verschoben ist bzw. wird, und ein Halten des Nockenelements an einer zweiten Position, wenn das Nockenelement zu der anderen Seite in der Nockenwellenrichtung durch das erste Umschaltglied ver- bzw. geschoben ist, wobei sich die zweite Position auf der anderen (gegenüberliegenden) Seite der ersten Position befindet. Der erste Arretiermechanismus beinhaltet einen ersten Arretiernocken, welcher auf einem des Nockenelements und der Nockenwelle vorgesehen ist, und ein erstes schiebendes bzw. drückendes Glied, welches gegen den ersten Arretiernocken geschoben bzw. gedrückt wird, indem es elastisch beaufschlagt ist bzw. wird. Der zweite Arretiermechanismus beinhaltet einen zweiten Arretiernocken, welcher auf einem des Nockenelements und der Nockenwelle vorgesehen ist, und ein zweites drückendes Glied, welches gegen den zweiten Arretiernocken gedrückt wird, indem es elastisch beaufschlagt ist. Der erste Arretiernocken beinhaltet eine erste Rille und eine zweite Rille, welche in den Nockenwellenrichtungen ausgerichtet sind und in welche das erste drückende Glied wenigstens teilweise passt, und einen ersten oberen Abschnitt an der Grenze zwischen der ersten und zweiten Rille. Der zweite Arretiernocken beinhaltet eine dritte Rille und eine vierte Rille, welche in den Nockenwellenrichtungen ausgerichtet sind und in welche das zweite drückende Glied wenigstens teilweise passt, und einen zweiten oberen Abschnitt an der Grenze zwischen der dritten und vierten Rille. Die erste und zweite Rille weisen geneigte bzw. sich neigende Abschnitte auf, welche sich von dem ersten oberen Abschnitt in Richtung zu Böden der ersten und zweiten Rille erstrecken, während sie sich jeweils relativ zu den Nockenwellenrichtungen neigen. Die dritte und vierte Rille weisen geneigte bzw. sich neigende Abschnitte auf, welche sich von dem zweiten oberen Abschnitt in Richtung zu Böden der dritten und vierten Rille erstrecken, während sie sich jeweils relativ zu den Nockenwellenrichtungen neigen. Ein relativer Bewegungsabstand für das erste drückende Glied, welches in die erste Rille eingepasst ist, um den ersten oberen Abschnitt relativ zu dem Nockenelement in den Nockenwellenrichtungen zu überqueren bzw. zu passieren, ist länger als ein relativer Bewegungsabstand für das erste drückende Glied eingestellt, welches in die zweite Rille eingepasst ist, um den ersten oberen Abschnitt relativ zu dem Nockenelement in den Nockenwellenrichtungen zu überqueren. Ein relativer Bewegungsabstand für das zweite drückende Glied, welches in die dritte Rille eingepasst ist, um den zweiten oberen Abschnitt relativ zu dem Nockenelement in den Nockenwellenrichtungen zu überqueren, ist länger als ein relativer Bewegungsabstand für das zweite drückende Glied eingestellt bzw. festgelegt, welches in die vierte Rille eingepasst ist, um den zweiten oberen Abschnitt relativ zu dem Nockenelement in den Nockenwellenrichtungen zu überqueren. Wenn sich das Nockenelement an der zweiten Position befindet, ist das erste drückende Glied in die zweite Rille eingepasst und es ist das zweite drückende Glied in die dritte Rille eingepasst, und in einem Fall eines Verschiebens des Nockenelements von der zweiten Position zu der einen Seite in den Nockenwellenrichtungen unterstützen der erste und zweite Arretiermechanismus dieses Verschieben in einer Weise, dass sich das erste drückende Glied relativ zu der Seite des ersten oberen Abschnitts entlang des sich neigenden Abschnitts der zweiten Rille bewegt, dass sich das zweite drückende Glied relativ zu der Seite des zweiten oberen Abschnitts entlang des sich neigenden Abschnitts der dritten Rille bewegt, dass das erste drückende Glied den ersten oberen Abschnitt passiert bzw. überquert, während sich das zweite drückende Glied unverändert entlang des zweiten oberen Abschnitts bewegt, und dass das erste drückende Glied den sich neigenden Abschnitt der ersten Rille drückt, nachdem es den ersten oberen Abschnitt überquert hat. Wenn sich das Nockenelement an der ersten Position befindet, ist das erste drückende Glied in die erste Rille eingepasst und es ist das zweite drückende Glied in die vierte Rille eingepasst, und in einem Fall eines Verschiebens des Nockenelements von der ersten Position zu der anderen Seite in den Nockenwellenrichtungen unterstützen der erste und zweite Arretiermechanismus dieses Verschieben in einer Weise, dass sich das erste drückende Glied relativ zu der Seite des ersten oberen Abschnitts entlang des sich neigenden Abschnitts der ersten Rille bewegt, dass sich das zweite drückende Glied relativ zu der Seite des zweiten oberen Abschnitts entlang des sich neigenden Abschnitts der vierten Rille bewegt, dass das zweite drückende Glied den zweiten oberen Abschnitt überquert, während sich das erste drückende Glied unverändert entlang des ersten oberen Abschnitts bewegt, und dass das zweite drückende Glied den sich neigenden Abschnitt der dritten Rille drückt, nachdem es den zweiten oberen Abschnitt überquert hat.
Mit der obigen Konfiguration kann in dem Fall eines Verschiebens des Nockenelements von der zweiten Position zu der einen Seite in den Nockenwellenrichtungen dieses Verschieben in der Weise unterstützt werden, dass das erste schiebende bzw. drückende Glied den ersten oberen Abschnitt überquert bzw. passiert, während sich das zweite drückende Glied unverändert entlang des zweiten oberen Abschnitts bewegt, und das erste drückende Glied den sich neigenden Abschnitt der ersten Rille nach einem Überqueren des ersten oberen Abschnitts schiebt bzw. drückt. Mit anderen Worten unterstützt das erste drückende Glied das Verschieben des Nockenelements zu der einen Seite in der frühen Stufe, bevor das zweite drückende Glied den zweiten oberen Abschnitt überquert. Nach einem Überqueren des zweiten oberen Abschnitts ist bzw. wird, selbst wenn das Nockenelement nicht zu der einen Seite durch das zweite Umschaltglied gedrückt bzw. geschoben wird, das Nockenelement an der ersten Position durch diese Unterstützung positioniert. Hier ist, während sich das zweite drückende Glied entlang des zweiten oberen Abschnitts bewegt, ob das zweite drückende Glied wirkt, um einem Unterstützen des Verschiebens des Nockenelements zu der einen Seite zu widerstehen oder zu diesem beizutragen, nicht sicher. Selbst wenn angenommen wird, dass das zweite drückende Glied für ein Widerstehen wirkt, ist die widerstehende bzw. Widerstandskraft des zweiten drückenden Glieds viel kleiner als in dem Fall, wo sich das zweite drückende Glied relativ zu der Seite des zweiten oberen Abschnitts entlang des sich neigenden Abschnitts der dritten Rille bewegt, und es ist die unterstützende Kraft des ersten drückenden Glieds größer als die Widerstandskraft. Daher verschiebt sich das Nockenelement zu der einen Seite durch die unterstützende bzw. Unterstützungskraft. Darüber hinaus unterstützt auch für den Fall eines Verschiebens des Nockenelements von der ersten Position zu der anderen Seite in den Nockenwellenrichtungen das zweite drückende Glied das Verschieben des Nockenelements zu der anderen Seite in der frühen Stufe, bevor das erste drückende Glied den ersten oberen Abschnitt überquert bzw. passiert. Nach einem Überqueren des ersten oberen Abschnitts ist bzw. wird, selbst wenn das Nockenelement nicht zu der anderen Seite durch das erste Umschaltglied gedrückt wird, das Nockenelement an der zweiten Position durch die Unterstützung positioniert. Daher kann der Nocken für ein Öffnen und Schließen des Ventils sicher geschaltet bzw. umgeschaltet werden und das schiebende bzw. drückende Ausmaß des Nockenelements durch das erste und zweite Umschaltglied kann reduziert werden, mit anderen Worten können vorragende Längen von vorragenden Abschnitten der Nocken der ersten und zweiten Endfläche verkürzt werden, und die Länge des Nockenelements in den Nockenwellenrichtungen kann verkürzt werden.
Der erste und zweite Arretier- bzw. Rastnocken sind vorzugsweise symmetrisch zueinander relativ zu einer Ebene ausgebildet, welche durch einen Mittelpunkt zwischen dem ersten und zweiten oberen Abschnitt in den Nockenwellenrichtungen hindurchtritt und sich normal auf die Nockenwellenrichtungen erstreckt.
Somit können der erste und zweite Arretiernocken leicht ausgebildet werden, es ist der Zeitpunkt des Überquerens und der unterstützenden Kraft derselbe in beiden Fällen eines Verschiebens des Nockenelements zu der einen Seite und zu der anderen Seite, und der Nocken für ein Öffnen und Schließen des Ventils kann stabil umgeschaltet werden. Darüber hinaus können das erste und zweite drückende Glied eine Komponente teilen bzw. gemeinsam nutzen.
Das erste Umschaltglied ragt vorzugsweise zu einer betätigten Position vor, bei welcher das erste Umfangsglied in Eingriff mit dem Nocken der ersten Endfläche steht bzw. gelangt, um das Nockenelement zu der anderen Seite in der Nockenwellenrichtung zu verschieben, und zieht sich vorzugsweise zu einer nicht-betätigten Position zurück, bei welcher das erste Umschaltglied von der betätigten Position zurückgezogen ist. Das zweite Umschaltglied ragt vorzugsweise zu einer betätigten Position vor, bei welcher das zweite Umschaltglied mit dem Nocken der zweiten Endfläche in Eingriff steht bzw. gelangt, um das Nockenelement zu der einen Seite in der Nockenwellenrichtung zu verschieben, und zieht sich vorzugsweise zu einer nicht-betätigten Position zurück, bei welcher das zweite Umschaltglied von der betätigten Position zurückgezogen ist. Die Nocken der ersten und zweiten Endfläche des Nockenelements sind vorzugsweise derart ausgebildet, dass Erhebungsspitzenpositionen der Nocken der ersten und zweiten Endfläche verschieden in einer Phase in der Rotationsrichtung sind und ein längster Abstand zwischen Nockenoberflächen der Nocken der ersten und zweiten Endfläche in den Nockenwellenrichtungen in derselben Rotationsphase kürzer als ein Abstand zwischen dem ersten und zweiten Umschaltglied an der jeweiligen betätigten Position in den Nockenwellenrichtungen ist.
Auf diese Weise ist in jeglicher Phase der Abstand zwischen Nockenoberflächen der Nocken der ersten und zweiten Endfläche in den Nockenwellenrichtungen niemals länger als der Abstand zwischen dem ersten und zweiten Umschaltglied in den Nockenwellenrichtungen. Somit tritt, selbst wenn sich beide des ersten und zweiten Umschaltglieds an der jeweiligen betätigten Position aufgrund eines Fehlers bzw. Versagens oder dgl. befinden, eine Situation, wo das Nockenelement nicht drehbar wird, indem es zwischen dem ersten und zweiten Umschaltglied an beiden Seiten des Nockenelements stecken bleibt, mit anderen Worten, eine Situation, wo die Rotation der Nockenwelle unterbrochen wird, nicht auf.
Vorzugsweise sind die sich neigenden Abschnitte der ersten bis vierten Rille um etwa 20° bis etwa 30° relativ zu einer axialen Richtung der Nockenwelle geneigt.
Darüber hinaus bevorzugt sind die erste bis vierte Rille im Wesentlichen in eine V-Form ausgebildet, wobei die sich neigenden Abschnitte eine Seitenwand der V-Form ausbilden und einen weiteren sich neigenden Abschnitt aufweisen, welcher die andere Seitenwand der V-Form bildet.
Vorzugsweise ist der Neigungswinkel des weiteren sich neigenden Abschnitts größer als der Neigungswinkel des sich neigenden Abschnitts.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird eine Verbrennungskraftmaschine zur Verfügung gestellt, umfassend:
wenigstens eine Nockenwelle, welche in Abhängigkeit von einem Betriebs- bzw. Betätigungszustand des Motors zwischen zwei Ventilöffnungs- und -schließnocken umschaltbar ist,
wenigstens ein zylindrisches Nockenelement, welches auf die Nockenwelle gepasst ist, um drehbar in einer Rotationsrichtung der Nockenwelle gekoppelt zu sein und in der axialen Richtung der Nockenwelle verschoben oder verschiebbar zu sein, und welches zwei Ventilöffnungs- und -schließnocken aufweist,
ein Paar eines ersten und zweiten Arretiermechanismus für ein Halten des Nockenelements an einer ersten Position, wenn das Nockenelement zu einer Seite in der axialen Richtung der Nockenwelle ver- bzw. geschoben wird, und ein Halten des Nockenelements an einer zweiten Position, wenn das Nockenelement zu der entgegengesetzten Seite in der axialen Richtung der Nockenwelle ver- bzw. geschoben wird,
wobei der erste Arretiermechanismus einen ersten Arretiernocken, welcher auf einem des Nockenelements und der Nockenwelle vorgesehen ist, und ein erstes schiebendes bzw. drückendes Glied beinhaltet, welches gegen den ersten Arretiernocken geschoben bzw. gedrückt wird, indem es elastisch beaufschlagt ist,
wobei der zweite Arretiermechanismus einen zweiten Arretiernocken, welcher auf einem des Nockenelements und der Nockenwelle vorgesehen ist, und ein zweites drückendes Glied beinhaltet, welches gegen den zweiten Arretiernocken gedrückt wird, indem es elastisch beaufschlagt ist,
wobei der erste Arretiernocken eine erste Rille und eine zweite Rille, welche in der axialen Richtung der Nockenwelle ausgerichtet sind und in welche das erste drückende Glied wenigstens teilweise passt, und einen ersten oberen Abschnitt an der Grenze zwischen der ersten und zweiten Rille beinhaltet,
wobei der zweite Arretiernocken eine dritte Rille und eine vierte Rille, welche in der axialen Richtung der Nockenwelle ausgerichtet sind und in welche das zweite drückende Glied wenigstens teilweise passt, und einen zweiten oberen Abschnitt an der Grenze zwischen der dritten und vierten Rille beinhaltet,
wobei die erste und zweite Rille sich neigende Abschnitte aufweisen, welche sich von dem ersten oberen Abschnitt in Richtung zu Böden der ersten und zweiten Rille erstrecken, während sie sich jeweils relativ zu der axialen Richtung der Nockenwelle neigen,
wobei die dritte und vierte Rille sich neigende Abschnitte aufweisen, welche sich von dem zweiten oberen Abschnitt in Richtung zu Böden der dritten und vierten Rille erstrecken, während sie sich jeweils relativ zu der axialen Richtung der Nockenwelle neigen,
wobei ein relativer Bewegungsabstand für das erste drückende Glied, welches in die erste Rille eingepasst ist, um den ersten oberen Abschnitt relativ zu dem Nockenelement in der axialen Richtung der Nockenwelle zu überqueren bzw. zu passieren, länger als ein relativer Bewegungsabstand für das erste drückende Glied eingestellt bzw. festgelegt ist, welches in die zweite Rille eingepasst ist, um den ersten oberen Abschnitt relativ zu dem Nockenelement in der axialen Richtung der Nockenwelle zu überqueren,
wobei ein relativer Bewegungsabstand für das zweite drückende Glied, welches in die dritte Rille eingepasst ist, um den zweiten oberen Abschnitt relativ zu dem Nockenelement in der axialen Richtung der Nockenwelle zu überqueren, länger als ein relativer Bewegungsabstand für das zweite drückende Glied eingestellt bzw. festgelegt ist, welches in die vierte Rille eingepasst ist, um den zweiten oberen Abschnitt relativ zu dem Nockenelement in der axialen Richtung der Nockenwelle zu überqueren,
wobei, wenn sich das Nockenelement an der zweiten Position befindet, das erste drückende Glied in die zweite Rille eingepasst ist und das zweite drückende Glied in die dritte Rille eingepasst ist, und in einem Fall eines Verschiebens des Nockenelements von der zweiten Position zu der einen Seite in der axialen Richtung der Nockenwelle der erste und zweite Arretiermechanismus dieses Verschieben in einer Weise unterstützen, dass sich das erste drückende Glied relativ zu der Seite des ersten oberen Abschnitts entlang des sich neigenden Abschnitts der zweiten Rille bewegt, dass sich das zweite drückende Glied relativ zu der Seite des zweiten oberen Abschnitts entlang des sich neigenden Abschnitts der dritten Rille bewegt, dass das erste drückende Glied den ersten oberen Abschnitt passiert bzw. überquert, während sich das zweite drückende Glied unverändert entlang des zweiten oberen Abschnitts bewegt, und dass das erste drückende Glied den sich neigenden Abschnitt der ersten Rille drückt, nachdem es den ersten oberen Abschnitt überquert hat, und
wobei, wenn sich das Nockenelement an der ersten Position befindet, das erste drückende Glied in die erste Rille eingepasst ist und das zweite drückende Glied in die vierte Rille eingepasst ist, und in einem Fall eines Verschiebens des Nockenelements von der ersten Position zu der gegenüberliegenden bzw. entgegengesetzten Seite in der axialen Richtung der Nockenwelle der erste und zweite Arretiermechanismus dieses Verschieben in einer Weise unterstützen, dass sich das erste drückende Glied relativ zu der Seite des ersten oberen Abschnitts entlang des sich neigenden Abschnitts der ersten Rille bewegt, dass sich das zweite drückende Glied relativ zu der Seite des zweiten oberen Abschnitts entlang des sich neigenden Abschnitts der vierten Rille bewegt, dass das zweite drückende Glied den zweiten oberen Abschnitt überquert, während sich das erste drückende Glied unverändert entlang des ersten oberen Abschnitts bewegt, und dass das zweite drückende Glied den sich neigenden Abschnitt der dritten Rille drückt, nachdem es den zweiten oberen Abschnitt überquert hat.
Vorzugsweise betätigt die umschaltbare Nockenwelle wenigstens ein Auslassventil des Motors.
Darüber hinaus bevorzugt sind das erste und zweite drückende Glied in Richtung zu dem ersten und zweiten Arretiernocken mittels einer ersten und zweiten Feder beaufschlagt bzw. vorgespannt, welche in einem ersten und zweiten Loch aufgenommen sind.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine Seitenansicht, welche schematisch eine Konfiguration eines auslassseitigen Ventilbetätigungssystems für einen Motor gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung illustriert.
2 ist eine Draufsicht auf das auslassseitige Ventilbetätigungssystem, genommen in einer II-Richtung in 1.
3 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht, genommen entlang einer Linie III-III in 1.
4 ist eine Ansicht entsprechend 1, welche das auslassseitige Ventilbetätigungssystem in einem Zustand illustriert, wo Nocken für ein Öffnen und Schließen von Ventilen von dem Zustand in 1 umgeschaltet sind.
5 ist eine perspektivische Ansicht eines Nockenelements.
6 ist eine Seitenansicht eines Nockenelements eines ersten Zylinders (oder vierten Zylinders).
7A ist eine Draufsicht auf das Nockenelement des ersten Zylinders, und 7B ist eine Rückansicht des Nockenelements des ersten Zylinders.
8 ist eine Seitenansicht eines Nockenelements eines zweiten Zylinders (oder dritten Zylinders).
9A ist eine Draufsicht auf das Nockenelement des zweiten Zylinders, und 9B ist eine Rückansicht des Nockenelements des zweiten Zylinders.
10 ist eine vergrößerte abgewickelte Ansicht eines Hauptteils entlang von Umfängen der Endnocken, welche einen Positionszusammenhang zwischen den Nocken der Endfläche und den Umschaltgliedern bei einem Trennen der Nockenelemente des dritten und vierten Zylinders voneinander illustriert.
11 ist eine vergrößerte abgewickelte Ansicht eines Hauptteils entlang von Umfängen der Endnocken, welche einen Positionszusammenhang zwischen den Nocken der Endfläche und den Umschaltgliedern illustriert, indem bzw. wobei die Nockenelemente des dritten und vierten Zylinders näher zueinander gebracht werden.
12 ist eine Querschnittsansicht, welche eine spezifische Konfiguration eines Halte- bzw. Arretiermechanismus in einem Zustand illustriert, wo sich ein erstes Nockenelement an einer zweiten Position befindet.
13 ist eine Ansicht entsprechend 12, welche einen Zustand des ersten Nockenelements illustriert, welches von der zweiten Position zu einer ersten Position verschoben wird (einen Zustand, wo eine erste Arretierkugel soeben einen ersten oberen Abschnitt überquert bzw. passiert hat).
14 ist eine vergrößerte Ansicht, welche eine Nähe bzw. Umgebung eines zweiten Arretiernockens in 13 illustriert.
15 ist eine Ansicht entsprechend 12, welche einen Zustand illustriert, wo sich das erste Nockenelement an der ersten Position befindet.
16 ist eine Ansicht entsprechend 12, welche einen Zustand des ersten Nockenelements illustriert, welches von der ersten Position zu der zweiten Position verschoben wird (einen Zustand, wo eine zweite Arretierkugel soeben einen zweiten oberen Abschnitt überquert hat).
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORM
Nachfolgend wird eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigeschlossenen Zeichnungen beschrieben. In dieser Ausführungsform wird ein auslassseitiges Ventilbetätigungssystem für einen Vierzylinder-Vierventil DOHC (double overhead camshaft, doppelte oben liegende Nockenwelle) Motor als ein Beispiel verwendet.
1 stellt eine Konfiguration des auslassseitigen Ventilbetätigungssystems gemäß dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar. Das Ventilbetätigungssystem in einem Zylinderkopf (nicht illustriert) beinhaltet zwei Auslassventile A für jeden eines ersten bis vierten Zylinders 1₁ bis 1₄, für eine Gesamtheit von acht Auslassventilen A, und Rückholfedern B für ein Beaufschlagen der Auslassventile A in einer Schließrichtung. Das Ventilbetätigungssystem beinhaltet auch in einem oberen Teil des Zylinderkopfs eine Nockenwelle 2 für ein Öffnen der Auslassventile A entgegen den jeweiligen beaufschlagenden Kräften der Rückholfedern B über Kipphebel bzw. -arme C. Es ist festzuhalten, dass in dem Ventilbetätigungssystem in einer Reihe der Zylinder die Seite des ersten Zylinders 1₁ (rechte Seite von 1) als vorne bezeichnet wird, und die Seite des vierten Zylinders 1₄ (linke Seite von 1) als hinten bzw. rückwärts bezeichnet wird.
Die Nockenwelle 2 ist drehbar durch Lager F abgestützt bzw. getragen, welche vertikale Wandteile D, welche an zentralen Positionen der jeweiligen Zylinder 1₁ bis 1₄ des Zylinderkopfs vorgesehen sind, und Kappenglieder E beinhalten, welche an den jeweiligen vertikalen Wandteilen D festgelegt sind. Die Nockenwelle 2 wird drehbar durch eine Kurbelwelle (nicht illustriert) über eine Kette angetrieben.
Erste bis vierte zylindrische Nockenelemente 20 ₁ bis 20 ₄ sind auf die Nockenwelle 2 keilgepasst. Somit sind das erste bis vierte Nockenelement 20 ₁ bis 20 ₄ mit der Nockenwelle 2 in ihrer Rotationsrichtung gekoppelt (rotieren integral bzw. einstückig mit der Nockenwelle 2) und auf die Nockenwelle 2 gepasst, um sich in Nockenwellen-Erstreckungsrichtungen zu verschieben (zu bewegen) (können einfach als die Nockenwellenrichtungen bezeichnet werden). Ein Teil der Nockenwelle 2, wo jedes der Nockenelemente 20 ₁ bis 20 ₄ keilgepasst ist, entspricht einem Teil einer inneren Umfangsfläche bzw. -seite des entsprechenden Nockenelements (20 ₁ bis 20 ₄) zwischen einem ersten Arretier- bzw. Haltenocken 45 und einem zweiten Arretier- bzw. Haltenocken 46 (später beschrieben). Die Nockenelemente 20 ₁ bis 20 ₄ sind im Wesentlichen in einer Reihe auf der Nockenwelle 2 in den Nockenwellenrichtungen angeordnet, um den jeweiligen Zylindern 1₁ bis 1₄ zu entsprechen.
Erste bis sechste elektromagnetische Schalt- bzw. Umschaltvorrichtungen 30 ₁ bis 30 ₆ für ein Verschieben der Nockenelemente 20 ₁ bis 20 ₄ auf der Nockenwelle 2 um entsprechende vorbestimmte Hübe sind in dem Ventilbetätigungssystem vorgesehen. Spezifisch ist die erste Umschaltvorrichtung 30 ₁ an einer vorderen Position des ersten Zylinders 1₁ (vor dem ersten Nockenelement 20 ₁) angeordnet, ist die zweite Umschaltvorrichtung 30 ₂ an einer Position zwischen dem ersten und zweiten Zylinder 1₁ und 1₂ (zwischen dem ersten und zweiten Nockenelement 20 ₁ und 20 ₂) angeordnet, ist die dritte Umschaltvorrichtung 30 ₃ an einer Position zwischen dem zweiten und dritten Zylinder 1₂ und 1₃ (zwischen dem zweiten und dritten Nockenelement 20 ₂ und 20 ₃) angeordnet, ist die vierte Umschaltvorrichtung 30 ₄ an einer Position benachbart hinter der dritten Umschaltvorrichtung 30 ₃ angeordnet, ist die fünfte Umschaltvorrichtung 30 ₅ an einer Position zwischen dem dritten und vierten Zylinder 1₃ und 1₄ (zwischen dem dritten und vierten Nockenelement 20 ₃ und 20 ₄) angeordnet, und ist die sechste Umschaltvorrichtung 30 ₆ an einer rückwärtigen Position des vierten Zylinders 1₄ (hinter dem vierten Nockenelement 20 ₄) angeordnet.
Wie dies in 2 illustriert ist, ist jede der ersten bis sechsten Umschaltvorrichtung 30 ₁ bis 30 ₆ derart angeordnet, dass ein Schalt- bzw. Umschaltglied 32 (später beschrieben) davon in Richtung zu einem axialen Zentrum der Nockenwelle 2 von einer gegenüberliegenden Seite zu einem Nockenmitnehmer C' eines Kipphebels bzw. Schwenkarms C relativ zu der Nockenwelle 2 dazwischen orientiert ist. In dieser Ausführungsform sind bzw. werden die Umschaltvorrichtungen 30 ₁ bis 30 ₆ an einer Zylinderkopfabdeckung G festgelegt, welche die Nockenwelle 2 und die Nockenelemente 20 ₁ bis 20 ₄ von oben abdeckt.
Jede der Umschaltvorrichtungen 30 ₁ bis 30 ₆ beinhaltet einen Hauptkörper 31, welcher darin mit einer elektromagnetischen Betätigungseinrichtung bzw. einem elektromagnetischen Stellglied versehen ist, und ein stift- bzw. zapfenartiges Umschaltglied 32, welches eine im Wesentlichen kreisförmige Gestalt in einem Querschnitt aufweist und für ein Vorragen nach unten von dem Hauptkörper 31 in Richtung zu der Nockenwelle 2 dient, wenn eine Leistung bzw. ein Strom zu dem elektromagnetischen Stellglied verteilt bzw. zugeführt wird. Wenn die Leistung nicht zu dem elektromagnetischen Stellglied verteilt wird, wie dies durch die strichlierte Linie in 2 angedeutet ist, ist bzw. wird das Umschaltglied 32 an einer nicht-betätigten Position, welche eine obere Position ist, durch einen Permanentmagnet gehalten, welcher in dem Hauptkörper 31 vorgesehen bzw. zur Verfügung gestellt ist. Andererseits ragt, wenn die Leistung zu dem elektromagnetischen Stellglied verteilt wird, wie dies durch die durchgezogene Linie in 2 angedeutet ist, das Umschaltglied 32 nach unten gegen den Permanentmagnet vor, um zu einer betätigten Position vorzuragen. Wenn das Umschaltglied 32 zu der betätigten Position vorragt, ragt es zu einer Position benachbart, in den Nockenwellenrichtungen, zu einem von Nocken 23 einer Endfläche (später beschrieben) vor, welche an vorderen und rückwärtigen Endflächen bzw. -seiten des entsprechenden Nockenelements vorgesehen sind (kann nachfolgend einfach als ”der Nocken der vorderen Endfläche” und ”der Nocken der rückwärtigen Endfläche” bezeichnet werden), und das Umschaltglied 32 verschiebt das Nockenelement entweder nach rückwärts oder nach vorne in den Nockenwellenrichtungen, indem es in Eingriff mit einem der Nocken 23 der vorderen und rückwärtigen Endfläche des Nockenelements gelangt.
Wenn sich das Umschaltglied 32 der ersten Umschaltvorrichtung 30 ₁ an bzw. bei der betätigten Position befindet, verschiebt es das erste Nockenelement 20 ₁ nach rückwärts in den Nockenwellenrichtungen. Wenn sich das Umschaltglied 32 der zweiten Umschaltvorrichtung 30 ₂ an der betätigten Position befindet, verschiebt es das erste Nockenelement 20 ₁ nach vorwärts in den Nockenwellenrichtungen und verschiebt es das zweite Nockenelement 20 ₂ nach rückwärts in den Nockenwellenrichtungen. Wenn sich das Umschaltglied 32 der dritten Umschaltvorrichtung 30 ₃ an der betätigten Position befindet, verschiebt es das zweite Nockenelement 20 ₂ nach vorwärts in den Nockenwellenrichtungen. Wenn sich das Umschaltglied 32 der vierten Umschaltvorrichtung 30 ₄ an der betätigten Position befindet, verschiebt es das dritte Nockenelement 20 ₃ nach rückwärts in den Nockenwellenrichtungen. Wenn sich das Umschaltglied 32 der fünften Umschaltvorrichtung 30 ₅ an der betätigten Position befindet, verschiebt es das dritte Nockenelement 20 ₃ nach vorwärts in den Nockenwellenrichtungen und verschiebt es das vierte Nockenelement 20 ₄ nach rückwärts in den Nockenwellenrichtungen. Wenn sich das Umschaltglied 32 der sechsten Umschaltvorrichtung 30 ₆ an der betätigten Position befindet, verschiebt es das vierte Nockenelement 20 ₄ nach vorwärts in den Nockenwellenrichtungen.
Die Strom- bzw. Leistungsverteilung zu jeder der Umschaltvorrichtungen 30 ₁ bis 30 ₆ (elektromagnetischen Stellgliedern) wird durch eine Leistungsverteilungsanweisung zu den entsprechenden Umschaltvorrichtungen (30 ₁ bis 30 ₆) von einem Computer (nicht illustriert) zu einem Zeitpunkt entsprechend einem vorbestimmten Motordrehwinkel basierend auf einem Detektionssignal von einem Motordrehwinkelsensor (nicht illustriert) durchgeführt.
Darüber hinaus beinhaltet das Ventilbetätigungssystem Arretier- bzw. Haltemechanismen 40, welche an beiden Seiten des Teils in den Nockenwellenrichtungen vorgesehen sind, wo jedes der Nockenelemente 20 ₁ bis 20 ₄ auf die Nockenwelle 2 keilgepasst ist, wie dies in 3 illustriert ist, indem das erste und zweite Nockenelement 20 ₁ und 20 ₂ als ein Beispiel verwendet werden, um die Nockenelemente 20 ₁ bis 20 ₄ an zwei vorbestimmten Positionen (erster und zweiter Position) nach dem Verschieben der Nockenelemente 20 ₁ bis 20 ₄ in den Nockenwellenrichtungen durch die Umschaltvorrichtungen 30 ₁ bis 30 ₆ zu halten. Die Arretier- bzw. Rastmechanismen 40 sind als ein Paar für jedes Nockenelement vorgesehen. Nachfolgend wird, wenn zwischen dem Paar von Arretiermechanismen 40 unterschieden wird, einer von diesen als der erste Arretiermechanismus 40a bezeichnet und der andere wird als der zweite Arretiermechanismus 40b bezeichnet, und wenn sie nicht unterschieden werden, wird jeder von diesen einfach als der Arretiermechanismus 40 bezeichnet.
Der erste Arretiermechanismus 40a beinhaltet den ersten Arretier- bzw. Haltenocken 45, welcher in der inneren Umfangsfläche bzw. -seite von jedem der Nockenelemente 20 ₁ bis 20 ₄ vorgesehen ist, und eine erste Arretierkugel 43a als ein erstes pressendes bzw. drückendes Glied, welches gedrückt bzw. gepresst wird, indem es elastisch zu dem ersten Arretiernocken 45 beaufschlagt wird. Ein Teil der ersten Arretierkugel 43a (Teil auf der Seite der Nockenwelle 2) befindet sich innerhalb eines ersten Lochs 41a, welches in der Nockenwelle 2 ausgebildet ist, und eine erste Feder 42a, welche mit einer Schraubenfeder konfiguriert ist, ist tiefer in dem ersten Loch 41a als das Teil der ersten Arretierkugel 43a aufgenommen. Die erste Arretierkugel 43a wird gegen den ersten Arretiernocken 45 durch die erste Feder 42a gedrückt bzw. gepresst.
Darüber hinaus beinhaltet der zweite Arretiermechanismus 40b den zweiten Arretiernocken 46, welcher in der inneren Umfangsfläche von jedem der Nockenelemente 20 ₁ bis 20 ₄ vorgesehen ist, und eine zweite Arretierkugel 43b als ein zweites pressendes bzw. drückendes Glied, welches gedrückt wird, indem es elastisch zu dem zweiten Arretiernocken 46 beaufschlagt wird. Ein Teil der zweiten Arretierkugel 43b (Teil auf der Seite der Nockenwelle 2) liegt innerhalb eines zweiten Lochs 41b, welches in der Nockenwelle 2 ausgebildet ist, und eine zweite Feder 42b, welche mit einer Schraubenfeder konfiguriert ist, ist tiefer in dem zweiten Loch 41b als das Teil der zweiten Arretierkugel 43b aufgenommen. Die zweite Arretierkugel 43b wird gegen den zweiten Arretiernocken 46 durch die zweite Feder 42b gedrückt.
Der erste Arretiernocken 45 ist bzw. wird durch eine erste Rille bzw. Nut 51 und eine zweite Rille bzw. Nut 52, welche benachbart zueinander in den Nockenwellenrichtungen liegen und für ein Eingreifen mit der ersten Arretierkugel 43a dienen, indem diese darin eingepasst wird, und einen ersten oberen Abschnitt 55 ausgebildet, welcher an einer Grenze zwischen den Rillen 51 und 52 positioniert ist. Der zweite Arretiernocken 46 wird durch eine dritte Rille 53 und eine vierte Rille 54, welche benachbart zueinander in den Nockenwellenrichtungen liegen und für ein Eingreifen mit der zweiten Arretierkugel 43b dienen, indem diese darin eingepasst wird, und einen zweiten oberen Abschnitt 56 ausgebildet, welcher an einer Grenze zwischen den Rillen 53 und 54 positioniert ist. Die erste bis vierte Rille 51 bis 54 sind über den gesamten Umfang der inneren Umfangsfläche von jedem der Nockenelemente 20 ₁ bis 20 ₄ ausgebildet.
In dem ersten und dritten Nockenelement 20 ₁ und 20 ₃ ist der zweite Arretiermechanismus 40b vor dem ersten Arretiermechanismus 40a in den Nockenwellenrichtungen positioniert, und in dem zweiten und vierten Nockenelement 20 ₂ und 20 ₄ ist der zweite Arretiermechanismus 40b hinter dem ersten Arretiermechanismus 40a in den Nockenwellenrichtungen positioniert. Darüber hinaus ist in dem ersten und dritten Nockenelement 20 ₁ und 20 ₃ die zweite Rille 52 hinter der ersten Rille 51 über den ersten oberen Abschnitt 55 in den Nockenwellenrichtungen positioniert, und in dem zweiten und vierten Nockenelement 20 ₂ und 20 ₄ ist die zweite Rille 52 vor der ersten Rille 51 über den ersten oberen Abschnitt 55 in den Nockenwellenrichtungen positioniert. Darüber hinaus ist in dem ersten und dritten Nockenelement 20 ₁ und 20 ₃ die vierte Rille 54 vor der dritten Rille 53 über den zweiten oberen Abschnitt 56 in den Nockenwellenrichtungen positioniert, und es ist in dem zweiten und vierten Nockenelement 20 ₂ und 20 ₄ die vierte Rille 54 hinter der dritten Rille 53 über den zweiten oberen Abschnitt 56 in den Nockenwellenrichtungen positioniert. Somit weisen das erste und dritte Nockenelement 20 ₁ und 20 ₃ die vordere und rückwärtige Struktur entgegengesetzt zu derjenigen des zweiten und vierten Nockenelements 20 ₂ und 20 ₄ auf.
Wenn die erste Arretierkugel 43a in die erste Rille 51 eingepasst wird und die zweite Arretierkugel 43b in die vierte Rille 54 eingepasst wird, wird das entsprechende Nockenelement (20 ₁ bis 20 ₄) an der ersten Position gehalten, welche in 1 und 3 illustriert ist. Andererseits wird, wenn die erste Arretierkugel 43a in die zweite Rille 52 eingepasst ist bzw. wird und die zweite Arretierkugel 43b in die dritte Rille 53 eingepasst ist bzw. wird, das entsprechende bzw. jeweilige Nockenelement (20 ₁ bis 20 ₄) an der zweiten Position gehalten, welche in 4 illustriert ist.
Hier ist, wie dies in 1 illustriert ist, wenn sich alle des ersten bis vierten Nockenelements 20 ₁ bis 20 ₄ an den jeweiligen ersten Positionen befinden, das erste Nockenelement 20 ₁ an einer rückwärtigen bzw. nach rückwärts gerichteten Position positioniert, es ist das zweite Nockenelement 20 ₂ an einer vorderen bzw. nach vorne gerichteten Position positioniert, es ist das dritte Nockenelement 20 ₃ an einer rückwärtigen Position positioniert und es ist das vierte Nockenelement 20 ₄ an einer vorderen Position positioniert. Daher sind, wenn sich alle des ersten bis vierten Nockenelements 20 ₁ bis 20 ₄ an den jeweiligen ersten Positionen befinden, eine von Endflächen des ersten Nockenelements 20 ₁ auf der näheren Seite zu dem zweiten Nockenelement 20 ₂ und eine von Endflächen des zweiten Nockenelements 20 ₂ auf der näheren Seite zu dem ersten Nockenelement 20 ₁ (nachfolgend werden derartige Endflächen einfach als ”gegenüberliegende Endflächen” bezeichnet) nahe zueinander, gegenüberliegende bzw. entgegengesetzte Endflächen des zweiten und dritten Nockenelements 20 ₂ und 20 ₃ sind entfernt voneinander, und gegenüberliegende Endflächen des dritten und vierten Nockenelements 20 ₃ und 20 ₄ sind nahe zueinander.
Darüber hinaus ist, wie dies in 4 illustriert ist, wenn sich alle des ersten bis vierten Nockenelements 20 ₁ bis 20 ₄ an den jeweiligen zweiten Positionen befinden, das erste Nockenelement 20 ₁ an der vorderen Position positioniert, es ist das zweite Nockenelement 20 ₂ an der rückwärtigen Position positioniert, es ist das dritte Nockenelement 20 ₃ an der vorderen Position positioniert und es ist das vierte Nockenelement 20 ₄ an der rückwärtigen Position positioniert. Hier sind, wenn sich alle des ersten bis vierten Nockenelements 20 ₁ bis 20 ₄ an den jeweiligen zweiten Positionen befinden, die gegenüberliegenden Endflächen des ersten und zweiten Nockenelements 20 ₁ und 20 ₂ entfernt voneinander, es sind die gegenüberliegenden Endflächen des zweiten und dritten Nockenelements 20 ₂ und 20 ₃ nahe zueinander, und es sind bzw. liegen die gegenüberliegenden Endflächen des dritten und vierten Nockenelements 20 ₃ und 20 ₄ entfernt voneinander.
Somit sind bzw. werden das erste und dritte Nockenelement 20 ₁ und 20 ₃ an den ersten Positionen positioniert, wenn sie nach links in 1, 3 und 4 (nach rückwärts) geschoben bzw. verschoben werden, und es sind das erste und dritte Nockenelement 20 ₁ und 20 ₃ an den zweiten Positionen positioniert, wenn sie nach rechts in 1, 3 und 4 (nach vorne) geschoben werden, während das zweite und vierte Nockenelement 20 ₂ und 20 ₄ an den ersten Positionen positioniert sind, wenn sie nach rechts in 1, 3 und 4 (nach vorne) geschoben werden, und es sind das zweite und vierte Nockenelement 20 ₂ und 20 ₄ an den zweiten Positionen positioniert, wenn sie nach links in 1, 3 und 4 (nach rückwärts) geschoben werden. Daher kann betreffend das erste und dritte Nockenelement 20 ₁ und 20 ₃ nach links in 1, 3 und 4 (nach rückwärts) auch als eine Seite in den Nockenwellenrichtungen bezeichnet werden und es kann nach rechts in 1, 3 und 4 (nach vorne) auch als die andere Seite in den Nockenwellenrichtungen bezeichnet werden. Andererseits kann betreffend das zweite und vierte Nockenelement 20 ₂ und 20 ₄ nach rechts in 1, 3 und 4 (nach vorne) auch als eine Seite in den Nockenwellenrichtungen bezeichnet werden und es kann nach links in 1, 3 und 4 (nach rückwärts) auch als die andere Seite in den Nockenwellenrichtungen bezeichnet werden.
Darüber hinaus kann das Umschaltglied 32 der zweiten Umschaltvorrichtung 30 ₂ auch als das erste Umschaltglied bezeichnet werden, welches das erste Nockenelement 20 ₁ zu der anderen Seite in den Nockenwellenrichtungen verschiebt, und es kann das Umschaltglied 32 der ersten Umschaltvorrichtung 30 ₁ auch als das zweite Umschaltglied bezeichnet werden, welches das erste Nockenelement 20 ₁ zu der einen Seite in den Nockenwellenrichtungen verschiebt. Darüber hinaus kann das Umschaltglied 32 der zweiten Umschaltvorrichtung 30 ₂ auch als das erste Umschaltglied fungieren, welches das zweite Nockenelement 20 ₂ zu der anderen Seite in den Nockenwellenrichtungen verschiebt, und es kann das Umschaltglied 32 der dritten Umschaltvorrichtung 30 ₃ auch als das zweite Umschaltglied bezeichnet werden, welches das zweite Nockenelement 20 ₂ zu der einen Seite in den Nockenwellenrichtungen verschiebt. Weiters kann das Umschaltglied 32 der fünften Umschaltvorrichtung 30 ₅ auch als das erste Umschaltglied bezeichnet werden, welches das dritte Nockenelement 20 ₃ zu der anderen Seite in den Nockenwellenrichtungen verschiebt, und es kann das Umschaltglied 32 der vierten Umschaltvorrichtung 30 ₄ auch als das zweite Umschaltglied bezeichnet werden, welches das dritte Nockenelement 20 ₃ zu der einen Seite in den Nockenwellenrichtungen verschiebt. Darüber hinaus kann das Umschaltglied 32 der fünften Umschaltvorrichtung 30 ₅ auch als das erste Umschaltglied fungieren, welches das vierte Nockenelement 20 ₄ zu der anderen Seite in den Nockenwellenrichtungen verschiebt, und es kann das Umschaltglied 32 der sechsten Umschaltvorrichtung 30 ₆ auch als das zweite Umschaltglied bezeichnet werden, welches das vierte Nockenelement 20 ₄ zu der einen Seite in den Nockenwellenrichtungen verschiebt.
Als nächstes wird die Konfiguration der Nockenelemente 20 ₁ bis 20 ₄ in größerem Detail, indem das erste und zweite Nockenelement 20 ₁ und 20 ₂ als ein Beispiel genommen werden, unter Bezugnahme auf 5 bis 9 beschrieben. Eine äußere Umfangsfläche eines zwischenliegenden Teils des zylindrischen Nockenelements 20 ₁ (20 ₂ bis 20 ₄) in axialen Zylinderrichtungen (welche mit den Nockenwellenrichtungen zusammenfallen bzw. übereinstimmen) dient als eine Achslagerfläche 21, welche durch das Lager F abgestützt wird, und betätigende bzw. Betätigungsteile 22 für ein Öffnen und Schließen der zwei Auslassventile A des entsprechenden Zylinders sind an beiden Seiten der Achslagerfläche 21 in den axialen Zylinderrichtungen (sowohl vorderen als auch rückwärtigen Seiten in den Nockenwellenrichtungen) vorgesehen. Wie dies in 5 illustriert ist, ist jedes betätigende Teil 22 mit einem ersten Nocken 22 ₁, welcher beispielsweise für eine niedrige Motorgeschwindigkeit bzw. -drehzahl verwendet wird und einen geringen Hub aufweist, und einem zweiten Nocken 22 ₂ versehen, welcher beispielsweise für eine hohe Motorgeschwindigkeit verwendet wird und einen hohen bzw. großen Hub aufweist. Der erste und zweite Nocken 22 ₁ und 22 ₂ sind benachbart zueinander angeordnet.
Wie dies in 7B illustriert ist, weisen der erste und zweite Nocken 22 ₁ und 22 ₂ jeweils gemeinsame Basiskreise ”a” und Nasenabschnitte b₁ und b₂ mit unterschiedlichen Hüben und geringfügig unterschiedlichen Phasen auf den Basiskreisen a auf. Darüber hinaus sind der erste und zweite Nocken 22 ₁ und 22 ₂ an jedem der betätigenden Teile 22 vorgesehen, so dass die Anordnung davon in den Vorwärts- und Rückwärts-Richtungen und die Phasen der zwei Nasenabschnitte b₁ und b₂ gleichmäßig bzw. vergleichmäßigt zwischen den zwei betätigenden Teilen 22 sind. Es ist festzuhalten, dass ein Aufweisen der gemeinsamen Basiskreise a bedeutet, dass die Basiskreise a des ersten und zweiten Nockens 22 ₁ und 22 ₂ denselben Durchmesser aufweisen.
In jedem des ersten und dritten Nockenelements 20 ₁ und 20 ₃ ist das erste Nockenelement 22 ₁ vor dem zweiten Nockenelement 22 ₂ angeordnet, und in jedem des zweiten und vierten Nockenelements 20 ₂ und 20 ₄ ist der zweite Nocken 22 ₂ vor dem ersten Nocken 22 ₁ angeordnet.
Darüber hinaus entsprechen, wenn die Nockenelemente 20 ₁ bis 20 ₄ an den jeweiligen ersten Positionen auf der Nockenwelle 2 durch die Arretiermechanismen 40 gehalten sind bzw. werden, in jedem der Nockenelemente 20 ₁ bis 20 ₄ die Positionen der zwei ersten Nocken 22 ₁ [ipto1] den zwei Nockenmitnehmern C' der Kipphebel C des entsprechenden Zylinders unter den Zylindern 1₁ bis 1₄ (siehe 1) (sind unmittelbar oberhalb davon angeordnet), und wenn die Nockenelemente 20 ₁ bis 20 ₄ an den jeweiligen zweiten Positionen auf der Nockenwelle 2 positioniert sind, entsprechen in jedem der Nockenelemente 20 ₁ bis 20 ₄ die Positionen der zweiten Nocken 22 ₂ den zwei Nockenmitnehmern C' der Kipphebel C des entsprechenden Zylinders unter den Zylindern 1₁ bis 1₄ (siehe 4) (sind unmittelbar darüber angeordnet). Somit wird der Nocken für ein Öffnen und Schließen des Ventils zwischen dem ersten und zweiten Nocken 22 ₁ und 22 ₂ durch ein Verschieben der Nockenelemente 20 ₁ bis 20 ₄ entweder nach vorne oder nach rückwärts in den Nockenwellenrichtungen umgeschaltet.
Hier ist in dem Motor dieser Ausführungsform die Verbrennungsreihenfolge der Zylinder der dritte Zylinder 1₃, der vierte Zylinder 1₄, der zweite Zylinder 1₂ und dann der erste Zylinder 1₁. Das erste bis vierte Nockenelement 20 ₁ bis 20 ₄ sind in Phase versetzt und auf die Nockenwelle 2 keilgepasst, so dass die Positionen der Nasenabschnitte b₁ der ersten Nocken 22 ₁ oder der Nasenabschnitte b₂ der zweiten Nocken 22 ₂ von jedem der Nockenelemente 20 ₁ bis 20 ₄ den Nockenmitnehmern C' in der Verbrennungsreihenfolge jedes Mal entsprechen, wenn sich die Nockenwelle 2 um 90° dreht.
Darüber hinaus ist jedes der Nockenelemente 20 ₁ bis 20 ₄ mit den Nocken 23 der Endfläche bzw. -seite an ihren vorderen und rückwärtigen Endflächen versehen. Die Nocken 23 der rückwärtigen Endfläche des ersten und dritten Nockenelements 20 ₁ und 20 ₃ können auch als die Nocken der ersten Endfläche bzw. ersten Endflächennocken bezeichnet werden, und die Nocken 23 der vorderen Endfläche des ersten und dritten Nockenelements 20 ₁ und 20 ₃ können auch als die Nocken der zweiten Endfläche bzw. zweiten Endflächennocken bezeichnet werden. Darüber hinaus können die Nocken 23 der vorderen Endfläche des zweiten und vierten Nockenelements 20 ₂ und 20 ₄ auch als die Nocken der ersten Endfläche bezeichnet werden, und es können die Nocken 23 der rückwärtigen Endfläche des zweiten und vierten Nockenelements 20 ₂ und 20 ₄ auch als die Nocken der zweiten Endfläche bezeichnet werden.
Wie dies in 6 und 8 illustriert ist, weisen die Nocken 23 der vorderen und rückwärtigen Endfläche von jedem der Nockenelemente 20 ₁ bis 20 ₄ vorragende Abschnitte 23b auf, welche nach vorwärts und rückwärts jeweils in den Nockenwellenrichtungen von Bezugs- bzw. Referenzoberflächen 23a vorragen. Es ist festzuhalten, dass in 6 die linke Seite der vorderen Seite des ersten Nockenelements 20 ₁ und der rückwärtigen Seite des vierten Nockenelements 20 ₄ entspricht, und die rechte Seite der rückwärtigen Seite des ersten Nockenelements 20 ₁ und der vorderen Seite des vierten Nockenelements 20 ₄ entspricht. Darüber hinaus entspricht in 8 die linke Seite der vorderen Seite des zweiten Nockenelements 20 ₂ und der rückwärtigen Seite des dritten Nockenelements 20 ₃, und es entspricht die rechte Seite der rückwärtigen Seite des zweiten Nockenelements 20 ₂ und der vorderen Seite des dritten Nockenelements 20 ₃.
Wie dies in 7 und 9 illustriert ist, steigt innerhalb eines Bereichs α einer vorbestimmten Phase (z. B. etwa 120°) von einer Erhebungs-Startposition ”e” zu einer Erhebungs-Endposition ”f” das Ausmaß, um welches jeder vorragende Abschnitt 23b in der entsprechenden Nockenwellenrichtung vorragt, zunehmend von der Bezugsoberfläche 23a (vorragendes Ausmaß Null) relativ zu einer Rotationsrichtung X an und kehrt zu der Bezugsoberfläche 23a (vorragendes Ausmaß Null) an jeder der Erhebungs-Endposition f und einer Neigungs-Endposition ”g” zurück, welche später beschrieben wird.
Wie dies aus einem Vergleich zwischen 7A und 7B (oder 9A und 9B) augenscheinlich ist, ist jedes der Nockenelemente 20 ₁ bis 20 ₄ derart angeordnet, dass die Erhebungs-Endpositionen f der Nocken 23 der vorderen und rückwärtigen Endfläche davon verschieden in der Phase voneinander sind. Mit anderen Worten sind die Nocken 23 der vorderen und rückwärtigen Endfläche von jedem der Nockenelemente 20 ₁ bis 20 ₄ derart ausgebildet, dass ihre Erhebungs-Spitzenpositionen verschieden in einer Phase in der Rotationsrichtung sind.
Darüber hinaus sind die Nocken 23 der vorderen und rückwärtigen Endfläche von jedem der Nockenelemente 20 ₁ bis 20 ₄ derart ausgebildet, dass eine längste Länge Lmax eines Abstands zwischen Nockenoberflächen der Nocken 23 der Endfläche in den Nockenwellenrichtungen in derselben Phase kürzer als ein Abstand Lpin zwischen den umschaltenden bzw. Umschaltgliedern 32 an den jeweiligen betätigten Positionen in den Nockenwellenrichtungen ist (wobei die Umschaltglieder 32 mit Nockenoberflächen der Nocken 23 der Endfläche in Eingriff stehen bzw. gelangen). Mit anderen Worten ist in jeder Phase der Abstand in den Nockenwellenrichtungen zwischen den Nockenoberflächen der Nocken 23 der vorderen und rückwärtigen Endfläche niemals weiter entfernt als der Abstand Lpin in den Nockenwellenrichtungen zwischen den Umschaltgliedern 32.
Darüber hinaus sind in dieser Ausführungsform, wie dies durch einen Vergleich zwischen 7A und 7B (oder 9A und 9B) augenscheinlich ist, die vorragenden Abschnitte 23b der Nocken 23 der vorderen und rückwärtigen Endfläche von jedem der Nockenelemente 20 ₁ bis 20 ₄ derart ausgebildet, dass ihre Phasenbereiche α von der Erhebungs-Startposition e bis zu der Erhebungs-Endposition f miteinander wenigstens teilweise innerhalb eines Teils eines Phasenbereichs β überlappen (illustriert in 10 und 11).
Darüber hinaus weisen aufgrund der Tatsache, dass die jeweiligen Nockenelemente 20 ₁ bis 20 ₄ auf die Nockenwelle 2 mit einer vorbestimmten Phasendifferenz voneinander gemäß der Verbrennungsreihenfolge der Zylinder 1₁ bis 1₄ keilgepasst sind, wie dies oben beschrieben ist, die Nocken 23 einer gegenüberliegenden Endfläche von benachbarten Nockenelementen unter den jeweiligen Nockenelementen 20 ₁ bis 20 ₄ auch Phasenunterschiede bzw. -differenzen voneinander auf. In dieser Ausführungsform sind, wie dies durch ”P1” und ”P2” in 1 angedeutet ist, ein Paar des benachbarten ersten und zweiten Nockenelements 20 ₁ und 20 ₂ und ein Paar des benachbarten dritten und vierten Nockenelements 20 ₃ und 20 ₄ derart angeordnet, dass die vorragenden Abschnitte 23b der Nocken 23 einer gegenüberliegenden Endfläche von jedem Paar in unterschiedlichen Phasen voneinander vorgesehen bzw. zur Verfügung gestellt sind, und dass, wenn das Paar des benachbarten ersten und zweiten Nockenelements 20 ₁ und 20 ₂ nahe zueinander ist bzw. liegt und das Paar des benachbarten dritten und vierten Nockenelements 20 ₃ und 20 ₄ nahe zueinander liegt, die gegenüberliegenden vorragenden Abschnitte 23b wenigstens teilweise miteinander in den Nockenwellenrichtungen überlappen. Hier ist eine kürzeste Länge des Abstands zwischen den Nockenoberflächen der Nocken 23 der gegenüberliegenden Endfläche in derselben Phase in den Nockenwellenrichtungen kürzer als ein Durchmesser des Umschaltglieds 32.
Dann ragt, wenn das Paar des benachbarten ersten und zweiten Nockenelements 20 ₁ und 20 ₂ nahe zueinander liegt und das Paar des benachbarten dritten und vierten Nockenelements 20 ₃ und 20 ₄ nahe zueinander liegt, jedes der Umschaltglieder 32 der zweiten und fünften Umschaltvorrichtung 30 ₂ und 30 ₅ zu der Position zwischen den gegenüberliegenden Flächen der Nocken 23 der Endfläche (betätigten Positionen) vor und gelangt in Eingriff mit den Nocken 23 der Endfläche. Somit verschieben die Umschaltglieder 32 das Paar des ersten und zweiten Nockenelements 20 ₁ und 20 ₂, welche nahe zueinander liegen, und das Paar des dritten und vierten Nockenelements 20 ₃ und 20 ₄, welche nahe zueinander liegen, um diese gemäß der Rotation der Kurbelwelle 2 zu trennen.
Hier bewegt sich jedes des Paars des ersten und zweiten Nockenelements 20 ₁ und 20 ₂ und des Paars des dritten und vierten Nockenelements 20 ₃ und 20 ₄, wobei jedes Paar nahe zueinander in dem Zustand ist bzw. liegt, welcher in 1 illustriert ist, von den jeweiligen ersten Positionen zu den jeweiligen zweiten Positionen, welche in 4 illustriert sind, indem sie voneinander getrennt werden. Darüber hinaus bewegen sich das zweite und dritte Nockenelement 20 ₂ und 20 ₃, welche voneinander in dem Zustand getrennt sind, welcher in 1 illustriert ist, nahe zueinander.
Andererseits ragt, wie dies in 4 illustriert ist, in dem Zustand, wo sich das erste Nockenelement 20 ₁ an der zweiten Position befindet, welche die vordere bzw. nach vorne gerichtete Position ist, das Umschaltglied 32 der ersten Umschaltvorrichtung 30 ₁ zu der Position benachbart in den Kurbelwellenrichtungen zu dem Nocken 23 der vorderen Endfläche des ersten Nockenelements 20 ₁ (betätigten Position) vor, um mit dem Nocken 23 der Endfläche in Eingriff zu gelangen, und das Umschaltglied 32 verschiebt das erste Nockenelement 20 ₁ zu der ersten Position, welche die rückwärtige bzw. nach rückwärts gerichtete Position ist, gemäß der Rotation der Kurbelwelle 2. In ähnlicher Weise ragt in dem Zustand, wo sich das dritte Nockenelement 20 ₃ an der zweiten Position befindet, welches die nach vorne gerichtete Position ist, das Umschaltglied 32 der vierten Umschaltvorrichtung 30 ₄ zu der Position benachbart in den Kurbelwellenrichtungen zu dem Nocken 23 der vorderen Endfläche des dritten Nockenelements 20 ₃ (betätigten Position) vor, um mit dem Nocken 23 der Endfläche in Eingriff zu gelangen, und das Umschaltglied 32 verschiebt das dritte Nockenelement 20 ₃ zu der ersten Position, welche die rückwärtige Position ist, gemäß der Rotation der Kurbelwelle 2.
Darüber hinaus ragt in dem Zustand, wo das zweite Nockenelement 20 ₂ an der zweiten Position liegt, welche die rückwärtige Position ist, das Umschaltglied 32 der dritten Umschaltvorrichtung 30 ₃ zu der Position benachbart in den Kurbelwellenrichtungen zu dem Nocken 23 der rückwärtigen Endfläche des zweiten Nockenelements 20 ₂ (betätigten Position) vor, um mit dem Nocken 23 der Endfläche in Eingriff zu gelangen, und das Umschaltglied 32 verschiebt das zweite Nockenelement 20 ₂ zu der ersten Position, welche die vordere Position ist. In ähnlicher Weise ragt in dem Zustand, wo sich das vierte Nockenelement 20 ₄ an der zweiten Position befindet, welche die rückwärtige Position ist, das Umschaltglied 32 der sechsten Umschaltvorrichtung 30 ₆ zu der Position benachbart in den Nockenwellenrichtungen zu dem Nocken 23 der rückwärtigen Endfläche des vierten Nockenelements 20 ₄ (betätigten Position) vor, um den Nocken 23 der Endfläche zu ergreifen bzw. damit in Eingriff zu gelangen. Somit verschiebt das Umschaltglied 32 das vierte Nockenelement 20 ₄ zu der ersten Position, welche die vordere Position ist.
Hier werden die Umschaltglieder 32 der Umschaltvorrichtungen 30 ₁ bis 30 ₆ zu den jeweiligen betätigten Positionen zu den folgenden Zeitpunkten vorgestellt bzw. vorgerückt. Spezifisch wird jedes der Umschaltglieder 32 der ersten und vierten Umschaltvorrichtung 30 ₁ und 30 ₄ zu der betätigten Position zu einem Zeitpunkt vorgestellt, zu welchem sich die Referenzoberfläche 23a des Nockens 23 der vorderen Endfläche des entsprechenden Nockenelements zwischen dem ersten und dritten Nockenelement 20 ₁ und 20 ₃ auf derselben Seite in der Umfangsrichtung der Nockenwelle als einer orientierten Position des entsprechenden Umschaltglieds 32 und benachbart in den Nockenwellenrichtungen zu der orientierten Position befindet. Darüber hinaus wird jedes der Umschaltglieder 32 der dritten und sechsten Umschaltvorrichtung 30 ₃ und 30 ₆ zu den betätigten Positionen zu einem Zeitpunkt vorgestellt, zu welchem die Referenzoberfläche 23a des Nockens 23 der rückwärtigen Endfläche des entsprechenden Nockenelements unter dem zweiten und vierten Nockenelement 20 ₂ und 20 ₄ benachbart zu der orientierten Position des entsprechenden Umschaltglieds 32 in den Nockenwellenrichtungen ist bzw. liegt. Darüber hinaus wird das Umschaltglied 32 der zweiten Umschaltvorrichtung 30 ₂ zu der betätigten Position zu einem Zeitpunkt vorgestellt, zu welchem die Referenzflächen 23a von beiden der Nocken 23 der zwei gegenüberliegenden vorderen Endflächen des ersten und zweiten Nockenelements 20 ₁ und 20 ₂ benachbart zu der orientierten Position des entsprechenden Umschaltglieds 32 in den Nockenwellenrichtungen sind. Das Umschaltglied 32 der fünften Umschaltvorrichtung 30 ₅ wird zu der betätigten Position zu einem Zeitpunkt vorgestellt, zu welchem die Referenzflächen 23a von beiden der Nocken 23 der zwei gegenüberliegenden vorderen Endflächen des dritten und vierten Nockenelements 20 ₃ und 20 ₄ benachbart zu der orientierten Position des entsprechenden Umschaltglieds 32 in den Nockenwellenrichtungen sind bzw. liegen.
Darüber hinaus erfordert das Umschalten bzw. Verschieben von jedem der Nockenelemente 20 ₁ bis 20 ₄ durch ein Vorragen bzw. Vorstellen des Umschaltglieds 32 zu seiner betätigten Position, dass dies zu einem Zeitpunkt durchgeführt wird, zu welchem die Position des Nockenmitnehmers C' des Kipphebels C dem Basiskreis a von einem des ersten und zweiten Nockens 22 ₁ und 22 ₂ entspricht, mit anderen Worten zu einem Zeitpunkt, zu welchem sich der entsprechende Zylinder nicht in dem Auslasshub befindet.
Daher ist bzw. wird, um die Bedingungen der Betätigungszeitpunkte in dieser Ausführungsform zu erfüllen, wie dies in 7A und 7B illustriert ist, die Erhebungs-Startposition e des Nockens 23 der Endfläche auf eine Position in einer vorbestimmten Phase auf der vorne liegenden (vorrückenden) Seite in der Rotationsrichtung X von den Oberseiten bzw. Spitzen der Nasenabschnitte b₁ und b₂ des ersten und zweiten Nockens 22 ₁ und 22 ₂ eingestellt bzw. festgelegt, und es ist bzw. wird die Erhebungs-Endposition f des Nockens 23 der Endfläche auf eine Position in der vorbestimmten Phase α auf der rückwärtigen (verzögernden) Seite in der Rotationsrichtung X von der Erhebungs-Startposition e eingestellt. Somit befinden sich die Nasenabschnitte b₁ und b₂ des ersten und zweiten Nockens 22 ₁ und 22 ₂ in einer Positionsbeziehung derart, dass ein Winkel, welcher nach rückwärts bzw. hinten in der Rotationsrichtung X von der Erhebungs-Startposition e des Nockens 23 der Endfläche zu einer Hub-Endposition der Nasenabschnitte b₁ und b₂ des ersten und zweiten Nockens 22 ₁ und 22 ₂ ausgebildet ist, geringer als etwa 180° ist. In diesem Fall verschieben sich basierend auf der Positionsbeziehung der Nockenmitnehmer C' der Kipphebel C mit den Umschaltgliedern 32 der ersten bis sechsten Umschaltvorrichtung 30 ₁ bis 30 ₆, wie dies in 2 illustriert ist, die jeweiligen Nockenelemente 20 ₁ bis 20 ₄, unmittelbar nachdem der Auslasshub endet.
In dieser Ausführungsform ist bzw. wird eine Rückholneigung bzw. -steigung 23c für ein Beaufschlagen bzw. Zwingen des Umschaltglieds 32, welches zu der betätigten Position vorgestellt ist, sich zu der nicht-betätigten Position zurückzuziehen, integral bzw. einstückig in den Nocken 23 der Endfläche der Nockenelemente 20 ₁ bis 20 ₄ ausgebildet. Das Umschaltglied 32, welches zu der betätigten Position vorgestellt ist, wird zu der nicht-betätigten Position durch die Rückholneigung 23c zurückgeholt bzw. -geführt, um bei der nicht-betätigten Position durch den Permanentmagnet gehalten zu sein bzw. zu werden.
Eine aktuelle bzw. tatsächliche Position, um die Rückholneigung 23c anzuordnen, ändert sich in Abhängigkeit von einer Bedingung, wie beispielsweise der Schalt- bzw. Umschaltreihenfolge der Nocken 22 ₁ und 22 ₂ der Nockenelemente 20 ₁ bis 20 ₄ und der Anzahl der angeordneten Umschaltvorrichtungen. Jedoch ist es unabhängig von der Bedingung für die benachbarten Nockenelemente (in dieser Ausführungsform das Paar des ersten und zweiten Nockenelements 20 ₁ und 20 ₂ und das Paar des dritten und vierten Nockenelements 20 ₃ und 20 ₄), welche durch die entsprechende gemeinsame Umschaltvorrichtung (in dieser Ausführungsform die zweite Umschaltvorrichtung 30 ₂ und die fünfte Umschaltvorrichtung 30 ₅) verschoben werden, erforderlich, die Rückholneigung 23c wenigstens in einem der Nocken 23 der gegenüberliegenden Endflächen der Nockenelemente auszubilden, welches nach dem anderen Nockenelement durch die gemeinsame Umschaltvorrichtung verschoben wird. In dieser Ausführungsform wird, da die Nocken 22 ₁ und 22 ₂ dazwischen in den Nockenelementen 20 ₁ bis 20 ₄ der jeweiligen Zylinder 1₁ bis 1₄ in der Reihenfolge des dritten Zylinders 1₃, des vierten Zylinders 1₄ des zweiten Zylinders 1₂ und dann des ersten Zylinders 1₁, welche dieselbe wie die Verbrennungsreihenfolge ist, zwischen dem ersten und zweiten Nockenelement 20 ₁ und 20 ₂ umgeschaltet werden, das erste Nockenelement 20 ₁ später durch die zweite Umschaltvorrichtung 30 ₂ verschoben, und zwischen dem dritten und vierten Nockenelement 20 ₃ und 20 ₄ wird das vierte Nockenelement 20 ₄ später durch die fünfte Umschaltvorrichtung 30 ₅ verschoben. In dieser Ausführungsform ist bzw. wird die Rückholneigung 23c in jedem der Nocken 23 der vorderen und rückwärtigen Endfläche des ersten und vierten Nockenelements 20 ₁ und 20 ₄ und des Nockens 23 der rückwärtigen Endfläche des zweiten Nockenelements 20 ₂ und des Nockens 23 der vorderen Endfläche des dritten Nockenelements 20 ₃ ausgebildet.
Wie dies in 6 bis 9 illustriert ist, ragt die Rückholneigung 23c in einer der Nockenwellenrichtungen von dem vorragenden Abschnitt 23b vor und ist bzw. wird über einen vorbestimmten Phasenbereich der Nockenoberfläche des Nockens 23 der Endfläche auf der Rotationsverzögerungsseite (Richtung entgegengesetzt zu dem Pfeil X) relativ zu der Erhebungs-Endposition f des Nockens 23 der Endfläche, spezifisch von der vorragenden Endposition f (d. h. der Neigungs-Startposition) zu der Neigungs-Endposition g ausgebildet. Die Rückholneigung 23c weist eine Nockenoberfläche auf, welche sich zu der die Rotation verzögernden Seite bzw. Rotationsverzögerungsseite erstreckt, während sie sich nach außen in einer radialen Richtung der Nockenwelle neigt, mit anderen Worten eine Nockenoberfläche, deren Hub (Dicke der Neigung bzw. Steigung in der radialen Richtung) zunehmend höher in Richtung zu der die Rotation verzögernden Seite wird. Der Hub der Nockenoberfläche ist bzw. wird derart eingestellt, dass er geringfügig radial einwärts an der Neigungs-Startposition f verglichen mit einer Position einer Spitze des Umschaltglieds 32 positioniert ist, welches sich bei bzw. an der betätigten Position befindet, und geringfügig radial einwärts an der Neigungs-Endposition g verglichen mit der Position der Spitze des Umschaltglieds 32 positioniert ist bzw. wird, welches sich an der nicht-betätigten Position befindet.
Die Rückholneigung 23c kann das Umschaltglied 32 zwingen bzw. beaufschlagen, sich von der betätigten Position zu der nicht-betätigten Position durch ein Gleiten mit der Nockenoberfläche in Kontakt mit der Spitze des Umschaltglieds 32 zurückzuziehen, nachdem das entsprechende Nockenelement (20 ₁ bis 20 ₄) durch den vorragenden Abschnitt 23b verschoben ist bzw. wird. Es ist festzuhalten, dass, obwohl der Hub an der Neigungs-Endposition g geringer als die Spitze des Umschaltglieds 32 ist, welches sich an der nicht-betätigten Position befindet, wie dies oben beschrieben ist, bevor das Umschaltglied 32 die Neigungs-Endposition g von der Neigungs-Startposition f erreicht, es zu der nicht-betätigten Position durch eine Trägheitskraft, welche auf das Umschaltglied 32 ausgeübt bzw. angelegt wird, und die magnetische Kraft des Permanentmagnets zurückgeholt bzw. -geführt wird.
Darüber hinaus ist die Rückholneigung 23c in dem Nocken 23 der Endfläche derart angeordnet, dass, wenn die entsprechenden bzw. jeweiligen benachbarten Nockenelemente voneinander getrennt sind bzw. werden, die Rückholneigung 23c benachbart zu der orientierten Position des entsprechenden Umschaltglieds 32 in den Nockenwellenrichtungen ist bzw. liegt. Darüber hinaus ist die Rückholneigung 23c derart angeordnet, dass, wenn die benachbarten Nockenelemente nahe zueinander liegen, die Nocken 23 der gegenüberliegenden Endfläche davon nicht miteinander zusammenwirken bzw. nicht aufeinander treffen, insbesondere die Rückholneigung 23c von einem der Nocken 23 der gegenüberliegenden Endfläche nicht mit dem vorragenden Abschnitt 23b des Nockens 23 der anderen Endfläche zusammenwirkt bzw. -trifft.
In dieser Ausführungsform kann, obwohl die Rückholneigung 23c integral bzw. einstückig mit dem Nocken 23 der Endfläche gemeinsam mit dem vorragenden Abschnitt 23b ausgebildet ist, die Rückholneigung 23c als eine getrennte Komponente von jeglichen der Nockenelemente 20 ₁ bis 20 ₄ ausgebildet sein bzw. werden, welche mit den Nocken 23 der Endfläche versehen sind, und dann integriert werden, indem sie mit dem entsprechenden Nockenelement (20 ₁ bis 20 ₄) zusammengebaut wird.
Als nächstes wird der Betrieb des Ventilbetätigungssystems unter Bezugnahme auf 10 und 11 beschrieben. Es ist festzuhalten, dass 10 und 11 Ansichten sind, welche die Rotationen des dritten und vierten Nockenelements 20 ₃ und 20 ₄ relativ zu den Umschaltgliedern 32 der vierten bis sechsten Umschaltvorrichtung 30 ₄ bis 30 ₆ als relative Bewegungen der Umschaltglieder 32 relativ zu den Nockenelementen 20 ₃ und 20 ₄ in der Umfangsrichtung des Nockens 23 der Endfläche (von links nach rechts in 10 und 11) illustrieren. Darüber hinaus sind die Nocken 23 der Endfläche der Nockenelemente 20 ₃ und 20 ₄, wenn sie nahe zueinander (an den jeweiligen ersten Positionen) sind, durch die durchgezogenen Linien angezeigt bzw. angedeutet, und es sind die Nocken 23 der Endfläche der Nockenelemente 20 ₃ und 20 ₄, wenn sie voneinander getrennt (an den jeweiligen zweiten Positionen) sind bzw. liegen, durch die strichlierten Linien mit einem Punkt angedeutet.
Zuerst entsprechen, wie dies in 1 illustriert ist, wenn beispielsweise der Motor bei einer hohen Geschwindigkeit bzw. Drehzahl betrieben bzw. betätigt wird und das erste bis vierte Nockenelement 20 ₁ bis 20 ₄ an den jeweiligen ersten Positionen positioniert sind, in jedem der Nockenelemente 20 ₁ bis 20 ₄ die Positionen der ersten Nocken 22 ₁ mit den hohen Hüben in den betätigenden Teilen 22 den Nockenmitnehmern C' der Kipphebel C, und die Auslassventile A von jedem der Zylinder 1₁ bis 1₄ öffnen bis zu einem relativ großen Ausmaß bzw. Grad an dem Auslasshub in der Verbrennungsreihenfolge gemäß der Rotation der Nockenwelle 2.
Um von diesem Zustand zu einem Zustand umzuschalten, wo das Öffnungsausmaß der Auslassventile A klein beispielsweise aufgrund einer Abnahme in der Motorgeschwindigkeit ist, werden die Umschaltglieder 32 von den jeweiligen nicht-betätigten Positionen zu den jeweiligen betätigten Positionen durch ein Verteilen bzw. Zuführen von Leistung bzw. Energie zu der zweiten und fünften Umschaltvorrichtung 30 ₂ und 30 ₅ vorgestellt.
Spezifisch wird zuerst das Umschaltglied 32 der fünften Umschaltvorrichtung 30 ₅ zu der Position (betätigten Position) zwischen den Nocken 23 der gegenüberliegenden Endfläche des dritten und vierten Nockenelements 20 ₃ und 20 ₄ vorgestellt, welche nahe zueinander an den jeweiligen ersten Positionen sind bzw. liegen, und das Umschaltglied 32 gelangt in Eingriff mit dem Nocken 23 der Endfläche. In diesem Fall wird, wie dies durch ein Bezugszeichen ”S1” in 10 angezeigt ist, das Umschaltglied 32 der fünften Umschaltvorrichtung 30 ₅ in einer Periode vorgestellt, in welcher die orientierte Position des Umschaltglieds 32 in den Nockenwellenrichtungen benachbart zu den Bezugsoberflächen 23a ist, wo die vorragenden Ausmaße der Nocken 23 der gegenüberliegenden Endfläche (angezeigt durch die durchgehenden Linien) des dritten und vierten Nockenelements 20 ₃ und 20 ₄ beide Null sind.
Danach erreicht, nachdem der Auslasshub des dritten Zylinders 1₃ endet, die Erhebungs-Startposition e des Nockens 23 der rückwärtigen Endfläche des dritten Nockenelements 20 ₃ die Position des Umschaltglieds 32 der fünften Umschaltvorrichtung 30 ₅. Dann schiebt bzw. drückt zwischen Positionen, welche durch Bezugszeichen ”S2” und ”S3” in 10 bezeichnet bzw. angedeutet sind, das Umschaltglied 32 der fünften Umschaltvorrichtung 30 ₅ das dritte Nockenelement 20 ₃ nach vorne (angezeigt durch weiße nach unten gerichtete Pfeile), während es in Kontakt mit dem vorragenden Abschnitt 23b des Nockens 23 der rückwärtigen Endfläche des dritten Nockenelements 20 ₃ gemäß der Rotation der Nockenwelle 2 gleitet, um das dritte Nockenelement 20 ₃ zu der zweiten Position (angedeutet durch die strichlierte Linie mit einem Punkt) zu schieben.
Durch ein Schieben bzw. Verschieben des dritten Nockenelements 20 ₃ wie oben, nähert sich der Nocken 23 der vorderen Endfläche des dritten Nockenelements 20 ₃ dem Umschaltglied 32 der vierten Umschaltvorrichtung 30 ₄ an, welches sich an der nicht-betätigten Position befindet. Hier wird in dem dritten Nockenelement 20 ₃ der Abstand in den Nockenwellenrichtungen zwischen den Nockenoberflächen der Nocken 23 der Endfläche in derselben Phase die längste bzw. größte Länge Lmax in einer der Phase entsprechend der Erhebungs-Endposition f des vorragenden Abschnitts 23b des Nockens 23 der vorderen Endfläche und der Phase entsprechend der Erhebungs-Endposition f des vorragenden Abschnitts 23b des Nockens 23 der rückwärtigen Endfläche. Die längste Länge Lmax ist eingestellt bzw. festgelegt, um kürzer als der Abstand Lpin in den Nockenwellenrichtungen zwischen den Umschaltgliedern 32 (an betätigten Positionen) an beiden Seiten des dritten Nockenelements 20 ₃ zu sein (in 10 Lmax < Lpin). Daher wird, wie dies durch ein Bezugszeichen ”S3” in 10 angezeigt ist, wenn das dritte Nockenelement 20 ₃ zu seiner am weitesten vorne liegenden Position durch das Gelangen in Eingriff zwischen dem Umschaltglied 32 der fünften Umschaltvorrichtung 30 ₅ und dem Nocken 23 der rückwärtigen Endfläche des dritten Nockenelements 20 ₃ an der Erhebungs-Endposition f verschoben wird, selbst wenn das Umschaltglied 32 der vierten Umschaltvorrichtung 30 ₄ zu der betätigten Position aufgrund eines Betätigungsdefekts oder dgl. vorgestellt ist bzw. wird, das vorgestellte bzw. vorragende Umschaltglied 32 der vierten Umschaltvorrichtung 30 ₄ nicht den vorragenden Abschnitt 23b des Nockens 23 der vorderen Endfläche des dritten Nockenelements 20 ₃ an diesem Punkt kontaktieren, sondern es kontaktiert danach, da bzw. wenn sich die Nockenwelle 2 dreht. Durch das zeitliche Abstimmen des Kontakts hat das Umschaltglied 32 der fünften Umschaltvorrichtung 30 ₅ bereits die Erhebungs-Endposition f passiert. Daher kontaktiert das Umschaltglied 32 der fünften Umschaltvorrichtung 30 ₅ nicht den Nocken 23 der rückwärtigen Endfläche des dritten Nockenelements 20 ₃. Da der Abstand in den Nockenwellenrichtungen zwischen den Nockenoberflächen der Nocken 23 der Endfläche des dritten Nockenelements 20 ₃ in derselben Phase immer kürzer als der Abstand Lpin in den Nockenwellenrichtungen zwischen den Umschaltgliedern 32 an beiden Seiten des dritten Nockenelements 20 ₃ wie oben ist, wird das dritte Nockenelement 20 ₃ nicht nicht-drehbar, indem es zwischen den Umschaltgliedern 32 stecken bleibt, welche an beiden Seiten des dritten Nockenelements 20 ₃ in jeglicher Phase positioniert sind.
Darüber hinaus dreht sich, wenn die Erhebungs-Startposition e des Nockens 23 der rückwärtigen Endfläche des dritten Nockenelements 20 ₃ die Position benachbart zu der orientierten Position des Umschaltglieds 32 der fünften Umschaltvorrichtung 30 ₅ in den Nockenwellenrichtungen erreicht, die Nockenwelle 2 um etwa 90°, und der Auslasshub des vierten Zylinders 1₄ endet. Als nächstes erreicht die Erhebungs-Startposition e des Nockens 23 der vorderen Endfläche des vierten Nockenelements 20 ₄ die Position benachbart zu der orientierten Position des Umschaltglieds 32 der fünften Umschaltvorrichtung 30 ₅ in den Nockenwellenrichtungen. Dann schiebt bzw. drückt zwischen Positionen, welche durch Bezugszeichen ”S4” und ”S5” in 10 angezeigt sind, das Umschaltglied 32 der fünften Umschaltvorrichtung 30 ₅ das vierte Nockenelement 20 ₄ nach rückwärts (angedeutet durch dicke und dunkle nach oben gerichtete Pfeile), während es in Kontakt mit dem vorragenden Abschnitt 23b des Nockens 23 der vorderen Endfläche des vierten Nockenelements 20 ₄ gemäß der Rotation der Nockenwelle 2 gleitet, um das vierte Nockenelement 20 ₄ zu der zweiten Position (angedeutet durch die strichlierte Linie mit einem Punkt) zu verschieben.
Durch ein Verschieben des vierten Nockenelements 20 ₄ wie oben, nähert sich der Nocken 23 der rückwärtigen Endfläche des vierten Nockenelements 20 ₄ dem Umschaltglied 32 der sechsten Umschaltvorrichtung 30 ₆ an, welches sich an der nicht-betätigten Position befindet. Hier ist, ähnlich zu dem dritten Nockenelement 20 ₃, auch in dem vierten Nockenelement 20 ₄ Lmax ≤ Lpin erfüllt (in 10, Lmax < Lpin). Daher kontaktiert, wie dies durch das Bezugszeichen ”S5” in 10 angedeutet ist, wenn das vierte Nockenelement 20 ₄ zu seiner am weitesten rückwärts liegenden Position durch das Gelangen in Eingriff zwischen dem Umschaltglied 32 der fünften Umschaltvorrichtung 30 ₅ und dem Nocken 23 der vorderen Endfläche des vierten Nockenelements 20 ₄ an der Erhebungs-Endposition f verschoben wird, selbst wenn das Umschaltglied 32 der sechsten Umschaltvorrichtung 30 ₆ zu der betätigten Position aufgrund eines Betätigungsdefekts oder dgl. vorgestellt ist, das vorgestellte bzw. vorragende Umschaltglied 32 der sechsten Umschaltvorrichtung 30 ₆ nicht den vorragenden Abschnitt 23b des Nockens 23 der rückwärtigen Endfläche des vierten Nockenelements 20 ₄ an diesem Punkt, sondern es kontaktiert bzw. gelangt in Kontakt danach, wenn bzw. da sich die Nockenwelle 2 dreht. Durch das zeitliche Abstimmen des Kontakts hat das Umschaltglied 32 der fünften Umschaltvorrichtung 30 ₅ bereits die Erhebungs-Endposition f passiert. Daher kontaktiert das Umschaltglied 32 der fünften Umschaltvorrichtung 30 ₅ nicht den Nocken 23 der vorderen Endfläche des vierten Nockenelements 20 ₄. Da der Abstand in den Nockenwellenrichtungen zwischen den Nockenoberflächen der Nocken 23 der Endfläche des vierten Nockenelements 20 ₄ in derselben Phase immer kürzer als der Abstand Lpin in den Nockenwellenrichtungen zwischen den Umschaltgliedern 32 an beiden Seiten des vierten Nockenelements 20 ₄ wie oben ist, wird in jeglicher Phase das vierte Nockenelement 20 ₄ nicht nicht-drehbar, indem es zwischen den Umschaltgliedern 32 stecken bleibt, welche an beiden Seiten des vierten Nockenelements 20 ₄ positioniert sind.
Darüber hinaus wird, wenn das Umschaltglied 32 der fünften Umschaltvorrichtung 30 ₅ das Bezugszeichen ”S5” in 10 passiert, die Leistungsverteilung bzw. Stromzufuhr zu dem elektromagnetischen Stellglied aufgehoben bzw. unterbrochen. Dann wird das Umschaltglied 32 zwangsweise zu der nicht-betätigten Position zurückgeführt, indem es nach oben geschoben wird, während seine Spitzenoberfläche in Kontakt mit der Nockenoberfläche der Rückhol- bzw. Rückkehrneigung 23c gleitet.
Als nächstes wird das Umschaltglied 32 der zweiten Umschaltvorrichtung 30 ₂ zu der Position (betätigten Position) zwischen den Nocken 23 der gegenüberliegenden Endfläche des ersten und zweiten Nockenelements 20 ₁ und 20 ₂ vorgestellt, welche nahe zueinander an den jeweiligen ersten Positionen sind bzw. liegen, und das Umschaltglied 32 gelangt in Eingriff mit dem Nocken 23 der Endfläche. In diesem Fall wird das Umschaltglied 32 der zweiten Umschaltvorrichtung 30 ₂ in einer Periode vorgestellt, in welcher die orientierte Position des Umschaltglieds 32 in den Nockenwellenrichtungen benachbart zu den Referenz- bzw. Bezugsoberflächen 23a ist, wo die vorragenden Ausmaße der Nocken 23 der gegenüberliegenden Endfläche des ersten und zweiten Nockenelements 20 ₁ und 20 ₂ beide Null sind.
Dann erreicht, nachdem der Auslasshub des zweiten Zylinders 1₂ endet, die Erhebungs-Startposition e des Nockens 23 der vorderen Endfläche des zweiten Nockenelements 20 ₂ die Position des Umschaltglieds 32 der zweiten Umschaltvorrichtung 30 ₂. Dann schiebt bzw. drückt das Umschaltglied 32 der zweiten Umschaltvorrichtung 30 ₂ das zweite Nockenelement 20 ₂ nach rückwärts, während es in Kontakt mit dem vorragenden Abschnitt 23b des Nockens 23 der vorderen Endfläche des zweiten Nockenelements 20 ₂ gemäß der Rotation der Nockenwelle 2 gleitet, um das zweite Nockenelement 20 ₂ zu der zweiten Position zu verschieben. Daher wird auch das zweite Nockenelement 20 ₂ nicht nicht-drehbar, indem es zwischen den Umschaltgliedern 32 stecken bleibt, welche an beiden Seiten des zweiten Nockenelements 20 ₂ positioniert sind.
Darüber hinaus dreht sich, wenn die Erhebungs-Startposition e des Nockens 23 der vorderen Endfläche des zweiten Nockenelements 20 ₂ die Position benachbart zu der orientierten Position des Umschaltglieds 32 der zweiten Umschaltvorrichtung 30 ₂ in den Nockenwellenrichtungen erreicht, die Nockenwelle 2 um etwa 90°, es endet der Auslasshub des ersten Zylinders 1₁ und es erreicht die Erhebungs-Startposition e des Nockens 23 der rückwärtigen Endfläche des ersten Nockenelements 20 ₁ die Position benachbart zu der orientierten Position des Umschaltglieds 32 der zweiten Umschaltvorrichtung 30 ₂ in den Nockenwellenrichtungen. Dann schiebt bzw. drückt das Umschaltglied 32 der zweiten Umschaltvorrichtung 30 ₂ das erste Nockenelement 20 ₁ nach vorne, während es in Kontakt mit dem vorragenden Abschnitt 23b des Nockens 23 der rückwärtigen Endfläche des ersten Nockenelements 20 ₁ gemäß der Rotation der Nockenwelle 2 gleitet, um das erste Nockenelement 20 ₁ zu der zweiten Position zu verschieben. Daher wird auch das erste Nockenelement 20 ₁ nicht nicht-drehbar, indem es zwischen den Umschaltgliedern 32 stecken bleibt, welche an beiden Seiten des ersten Nockenelements 20 ₁ positioniert sind.
Darüber hinaus wird die Stromzufuhr zu dem elektromagnetischen Stellglied der zweiten Umschaltvorrichtung 30 ₂ aufgehoben. Dann wird ähnlich zu der fünften Umschaltvorrichtung 30 ₅, welche oben beschrieben ist, das Umschaltglied 32 zwangsweise zu der nicht-betätigten Position rückgeführt, indem es nach oben gedrückt wird, während seine Spitzenoberfläche in Kontakt mit der Nockenoberfläche der Rückholneigung 23c gleitet.
Durch die obigen Vorgänge verschieben sich alle des ersten bis vierten Nockenelements 20 ₁ bis 20 ₄ von den jeweiligen ersten Positionen zu den jeweiligen zweiten Positionen, und, wie dies in 4 illustriert ist, in allen des ersten bis vierten Nockenelements 20 ₁ bis 20 ₄ entsprechen die Positionen der zweiten Nocken 22 ₂ der zwei betätigenden Teile 22 jeweils den Nockenmitnehmern C' der Kipphebel C, und die Auslassventile A der jeweiligen Zylinder 1₁ bis 1₄ öffnen bis zu einem relativ geringen Ausmaß bzw. Grad an dem Auslasshub.
Andererseits wird bei einem Umschalten beispielsweise aufgrund des Anstiegs in der Motorgeschwindigkeit von dem Zustand, welcher in 4 illustriert ist, wo die Positionen der zweiten Nocken 22 ₂, welche die geringen Hübe in den jeweiligen Nockenelementen 20 ₁ bis 20 ₄ aufweisen, den Nockenmittnehmern C' der Kipphebel C entsprechen, zu dem Zustand, welcher in 1 illustriert ist, wo die Positionen der ersten Nocken 22 ₁, welche die hohen bzw. großen Hübe aufweisen, den Nockenmitnehmern C' entsprechen, der Umschaltvorgang durch ein Verteilen bzw. Zuführen von Leistung bzw. Energie zu den elektromagnetischen Stellgliedern der ersten, dritten, vierten und sechsten Umschaltvorrichtung 30 ₁, 30 ₃, 30 ₄ und 30 ₆ durchgeführt, um die Umschaltglieder 32 davon von den jeweiligen nicht-betätigten Positionen zu den jeweiligen betätigten Positionen vorzustellen.
Spezifisch ragt zuerst, wie dies durch ein Bezugszeichen ”S7” in 11 angedeutet ist, sobald das Umschaltglied 32 der vierten Umschaltvorrichtung 30 ₄ in die Periode eintritt, in welcher die orientierte Position des Umschaltglieds 32 in den Nockenwellenrichtungen benachbart zu der Referenzoberfläche 23a ist, wo die vorragenden Ausmaße der Nocken 23 der vorderen Endfläche des dritten Nockenelements 20 ₃ beide Null sind, das Umschaltglied 32 zu der Position benachbart in den Nockenwellenrichtungen zu dem Nocken 23 der Endfläche (betätigten Position) vor.
Nachdem der Auslasshub des dritten Zylinders 1₃ endet, erreicht die Erhebungs-Startposition e des Nockens 23 der vorderen Endfläche des dritten Nockenelements 20 ₃ die Position benachbart zu der orientierten Position des vorgestellten bzw. vorragenden Umschaltglieds 32 der vierten Umschaltvorrichtung 30 ₄ in den Nockenwellenrichtungen. Somit drückt zwischen Positionen, welche durch Bezugszeichen ”S8” bis ”S10” in 11 bezeichnet sind, das Umschaltglied 32 der vierten Umschaltvorrichtung 30 ₄ das dritte Nockenelement 20 ₃ nach rückwärts (angezeigt durch weiße nach oben gerichtete Pfeile), während es in Kontakt mit dem vorragenden Abschnitt 23b des Nockens 23 der vorderen Endfläche des dritten Nockenelements 20 ₃ gemäß der Rotation der Nockenwelle 2 gleitet, um das erste Nockenelement 20 ₁ zu der ersten Position (angezeigt durch die durchgehende Linie) zu verschieben.
Durch ein Verschieben des dritten Nockenelements 20 ₃ wie oben, nähert sich der Nocken 23 der rückwärtigen Endfläche des dritten Nockenelements 20 ₃ dem Umschaltglied 32 der fünften Umschaltvorrichtung 30 ₅ an, welches sich an der nicht-betätigten Position befindet. Hier ist das dritte Nockenelement 20 ₃ ausgebildet, um Lmax ≤ Lpin (in 11 Lmax < Lpin) zu erfüllen, wie dies oben beschrieben ist. Daher kontaktiert, während das dritte Nockenelement 20 ₃ nach rückwärts durch das Umschaltglied 32 der vierten Umschaltvorrichtung 30 ₄ bewegt wird, wie dies durch das Bezugszeichen ”S8” in 11 angezeigt ist, obwohl sich der Nocken 23 der rückwärtigen Endfläche des dritten Nockenelements 20 ₃ dem Umschaltglied 32 der fünften Umschaltvorrichtung 30 ₅ am meisten an der Erhebungs-Endposition f annähert, selbst wenn das Umschaltglied 32 der fünften Umschaltvorrichtung 30 ₅ zu der betätigten Position aufgrund eines Betätigungsdefekts oder dgl. vorgestellt ist bzw. wird, das vorgestellte Umschaltglied 32 der fünften Umschaltvorrichtung 30 ₅ nicht den Nocken 23 der rückwärtigen Endfläche des dritten Nockenelements 20 ₃ an diesem Punkt. Selbst wenn das dritte Nockenelement 20 ₃ weiter nach rückwärts durch das Umschaltglied 32 der vierten Umschaltvorrichtung 30 ₄ danach verschoben wird, hat das Umschaltglied 32 der fünften Umschaltvorrichtung 30 ₅ bereits die Erhebungs-Endposition f durch diesen Funkt passiert. Daher kontaktiert das Umschaltglied 32 der fünften Umschaltvorrichtung 30 ₅ nicht den Nocken 23 der rückwärtigen Endfläche des dritten Nockenelements 20 ₃. Da der Abstand in den Nockenwellenrichtungen zwischen den Nockenoberflächen der Nocken 23 der Endfläche des dritten Nockenelements 20 ₃ in derselben Phase immer kürzer als der Abstand Lpin in den Nockenwellenrichtungen zwischen den Umschaltgliedern 32 an beiden Seiten des dritten Nockenelements 20 ₃ wie oben ist, wird in jeglicher Phase das dritte Nockenelement 20 ₃ nicht nicht-drehbar, indem es zwischen den Umschaltgliedern 32 stecken bleibt, welche an beiden Seiten des dritten Nockenelements 20 ₃ positioniert sind.
Darüber hinaus dreht sich, wenn die Erhebungs-Startposition e des Nockens 23 der vorderen Endfläche des dritten Nockenelements 20 ₃ die Position benachbart zu der orientierten Position des Umschaltglieds 32 der vierten Umschaltvorrichtung 30 ₄ in den Nockenwellenrichtungen erreicht, die Nockenwelle 2 um etwa 90°, und der Auslasshub des vierten Zylinders 1₄ endet. Dann wird, wie dies durch ein Bezugszeichen ”S9” in 11 angedeutet ist, das Umschaltglied 32 der sechsten Umschaltvorrichtung 30 ₆ in einer Periode vorgestellt, in welcher die orientierte Position des Umschaltglieds 32 in den Nockenwellenrichtungen benachbart zu der Referenzoberfläche 23a ist, wo das vorragende Ausmaß des Nockens 23 der rückwärtigen Endfläche des vierten Nockenelements 20 ₄ an der zweiten Position Null ist, und das Umschaltglied 32 gelangt in Eingriff mit dem Nocken 23 der rückwärtigen Endfläche.
Nachdem der Auslasshub des vierten Zylinders 1₄ endet, erreicht die Erhebungs-Startposition e des Nockens 23 der rückwärtigen Endfläche des vierten Nockenelements 20 ₄ die Position benachbart zu der orientierten Position des Umschaltglieds 32 der sechsten Umschaltvorrichtung 30 ₆ in den Nockenwellenrichtungen. Dann schiebt bzw. drückt zwischen Positionen, welche durch Bezugszeichen ”S11” und ”S12” in 11 bezeichnet sind, das Umschaltglied 32 der sechsten Umschaltvorrichtung 30 ₆ das vierte Nockenelement 20 ₄ nach vorne (angezeigt durch dicke und dunkle nach unten gerichtete Pfeile), während es in Kontakt mit dem vorragenden Abschnitt 23b des Nockens 23 der rückwärtigen Endfläche des vierten Nockenelements 20 ₄ gemäß der Rotation der Nockenwelle 2 gleitet, um das vierte Nockenelement 20 ₄ zu der ersten Position (angezeigt durch die durchgehende Linie) zu verschieben.
Durch ein Verschieben des vierten Nockenelements 20 ₄ wie oben, nähert sich der Nocken 23 der vorderen Endfläche des vierten Nockenelements 20 ₄ dem Umschaltglied 32 der fünften Umschaltvorrichtung 30 ₅ an, welches sich an der nicht-betätigten Position befindet. Während das vierte Nockenelement 20 ₄ nach vorne durch das Umschaltglied 32 der sechsten Umschaltvorrichtung 30 ₆ bewegt wird, wie dies durch das Bezugszeichen ”S11” in 11 angedeutet ist, kontaktiert, obwohl sich der Nocken 23 der vorderen Endfläche des vierten Nockenelements 20 ₄ dem Umschaltglied 32 der fünften Umschaltvorrichtung 30 ₅ am meisten an der Erhebungs-Endposition f annähert, selbst wenn das Umschaltglied 32 der fünften Umschaltvorrichtung 30 ₅ zu der betätigten Position aufgrund eines Betätigungsdefekts oder dgl. vorgestellt ist bzw. wird, das vorgestellte Umschaltglied 32 der fünften Umschaltvorrichtung 30 ₅ nicht den Nocken 23 der vorderen Endfläche des vierten Nockenelements 20 ₄ an diesem Punkt aus einem Grund ähnlich zu dem Fall des dritten Nockenelements 20 ₃. Selbst wenn das vierte Nockenelement 20 ₄ weiter nach vorne durch das Umschaltglied 32 der sechsten Umschaltvorrichtung 30 ₆ danach verschoben wird, hat das Umschaltglied 32 der fünften Umschaltvorrichtung 30 ₅ bereits die Erhebungs-Endposition f des vorragenden Abschnitts 23b durch diesen Punkt passiert. Daher kontaktiert das Umschaltglied 32 der fünften Umschaltvorrichtung 30 ₅ nicht den Nocken 23 der vorderen Endfläche des vierten Nockenelements 20 ₄. Da der Abstand in den Nockenwellenrichtungen zwischen den Nockenoberflächen der Nocken 23 der Endfläche des vierten Nockenelements 20 ₄ in derselben Phase immer kürzer als der Abstand Lpin in den Nockenwellenrichtungen zwischen den Umschaltgliedern 32 auf beiden Seiten des vierten Nockenelements 20 ₄ wie oben ist, wird in jeglicher Phase das vierte Nockenelement 20 ₄ nicht nicht-drehbar, indem es zwischen den Umschaltgliedern 32 auf beiden Seiten des vierten Nockenelements 20 ₄ stecken bleibt.
Dann kann sich, wenn sich die Neigung 23c des Nockens 23 der vorderen Endfläche der vierten Umschaltvorrichtung 30 ₄ nicht an der orientierten Position des Umschaltglieds 32 der fünften Umschaltvorrichtung 30 ₅ in den Nockenwellenrichtungen befindet, das Umschaltglied 32 der fünften Umschaltvorrichtung 30 ₅ zu der betätigten Position bewegen.
Hier ragt das Umschaltglied 32 der dritten Umschaltvorrichtung 30 ₃ zu der Position benachbart in den Nockenwellenrichtungen zu dem Nocken 23 der rückwärtigen Endfläche des zweiten Nockenelements 20 ₂ vor, und das Umschaltglied 32 der dritten Umschaltvorrichtung 30 ₃ drückt das zweite Nockenelement 20 ₂ nach vorne, während es in Kontakt mit dem vorragenden Abschnitt 23b des Nockens 23 der rückwärtigen Endfläche des zweiten Nockenelements 20 ₂ gemäß der Rotation der Nockenwelle 2 gleitet, um das zweite Nockenelement 20 ₂ zu der ersten Position zu verschieben. Daher wird auch das zweite Nockenelement 20 ₂ nicht nicht-drehbar, indem es zwischen den Umschaltgliedern 32 stecken bleibt, welche an beiden Seiten des zweiten Nockenelements 20 ₂ positioniert sind.
Darüber hinaus ragt im Wesentlichen parallel zu dem Verschieben des zweiten Nockenelements 20 ₂ das Umschaltglied 32 der ersten Umschaltvorrichtung 30 ₁ zu der Position benachbart in den Nockenwellenrichtungen zu dem Nocken 23 der vorderen Endfläche in einer Periode vor bzw. wird vorgestellt, in welcher die orientierte Position des Umschaltglieds 32 in den Nockenwellenrichtungen benachbart zu der Referenzoberfläche 23a des Nockens 23 der vorderen Endfläche des ersten Nockenelements 20 ₁ an der zweiten Position ist.
Weiters dreht sich, wenn die Erhebungs-Startposition e des Nockens 23 der Endfläche des zweiten Nockenelements 20 ₂ die Position benachbart zu der orientierten Position des Umschaltglieds 32 der dritten Umschaltvorrichtung 30 ₃ in den Nockenwellenrichtungen erreicht, die Nockenwelle 2 um etwa 90°, und der Auslasshub des ersten Zylinders 1₁ endet. Als nächstes erreicht die Erhebungs-Startposition e des Nockens 23 der vorderen Endfläche des ersten Nockenelements 20 ₁ die Position benachbart zu der orientierten Position des Umschaltglieds 32 der ersten Umschaltvorrichtung 30 ₁ in den Nockenwellenrichtungen. Dann drückt das Umschaltglied 32 der ersten Umschaltvorrichtung 30 ₁ das erste Nockenelement 20 ₁ nach rückwärts, während es in Kontakt mit dem vorragenden Abschnitt 23b des Nockens 23 der Endfläche gemäß der Rotation der Nockenwelle 2 gleitet, um das erste Nockenelement 20 ₁ zu der ersten Position zu verschieben. Daher wird auch das erste Nockenelement r ₁ nicht nicht-drehbar, indem es zwischen den Umschaltgliedern 32 stecken bleibt, welche an beiden Seiten des ersten Nockenelements 20 ₁ positioniert sind.
Durch die obigen Vorgänge bzw. Betätigungen verschieben sich alle des ersten bis vierten Nockenelements 20 ₁ bis 20 ₄ von den jeweiligen zweiten Positionen zu den jeweiligen ersten Positionen, und, wie dies in 1 illustriert ist, sie kehren zurück zu dem Zustand, wo die Positionen der ersten Nocken 22 ₁ der zwei betätigenden Teile 22 von jedem des ersten bis vierten Nockenelements 20 ₁ bis 20 ₄ jeweils den Nockenmitnehmern C' der Kipphebel C entsprechen.
Somit werden gemäß dieser Ausführungsform die vier Nockenelemente 20 ₁ bis 20 ₄, welche an den vier Zylindern 1₁ bis 1₄ vorgesehen sind, durch die sechs Umschaltvorrichtungen 30 ₁ bis 30 ₆ verschoben, um ihre Nocken für ein Öffnen und Schließen der Auslassventile A zwischen den ersten Nocken 22 ₁ mit dem geringen Hub und den Nocken 22 ₂ mit dem hohen Hub umzuschalten.
Als nächstes wird das Paar von Arretier- bzw. Einrastmechanismen 40 (40a und 40b), welche an jedem der Nockenelemente 20 ₁ bis 20 ₄ vorgesehen sind, im Detail beschrieben. Hier werden die Halte- bzw. Arretiermechanismen 40, welche an dem ersten Nockenelement 20 ₁ vorgesehen bzw. zur Verfügung gestellt sind, als ein Beispiel unter Bezugnahme auf 12 bis 16 beschrieben.
12 ist eine Ansicht, welche den Zustand illustriert, wo sich das erste Nockenelement 20 ₁ an der zweiten Position befindet, und 13 ist eine Ansicht, welche den Zustand des ersten Nockenelements 20 ₁ illustriert, welches von der zweiten Position zu der ersten Position verschoben ist bzw. wird (den Zustand, wo die erste Arretierkugel 43a unmittelbar den ersten oberen Abschnitt 55 überquert hat). 14 ist eine vergrößerte Ansicht, welche eine Umgebung bzw. Nachbarschaft des zweiten Arretier- bzw. Einrastnockens 46 in 13 illustriert. 15 ist eine Ansicht, welche den Zustand illustriert, wo sich das erste Nockenelement 20 ₁ an der ersten Position befindet, und 16 ist eine Ansicht, welche den Zustand des ersten Nockenelements 20 ₁ illustriert, welches von der ersten Position zu der zweiten Position verschoben ist bzw. wird (den Zustand, wo die zweite Arretier- bzw. Einrastkugel 43b soeben den zweiten oberen Abschnitt 56 überquert hat).
Die erste und zweite Rille 51 und 52 des ersten Arretiernockens 45 des ersten Arretiermechanismus 40a, welcher der rückwärtige Arretiermechanismus in dem Paar von Arretiermechanismen 40 ist, weisen sich neigende Abschnitte 51a und 52a (sich neigende Oberflächen) auf, welche sich von dem ersten oberen Abschnitt 55 erstrecken, während sie sich jeweils in Richtung zu den Böden der Rillen 51 und 52 relativ zu den Nockenwellenrichtungen erstrecken. Die Neigungen bzw. Steigungen (Neigungen in einem spitzen Winkel) der sich neigenden Abschnitte 51a und 52a in den Nockenwellenrichtungen sind vorzugsweise gleich zueinander und sind bzw. liegen innerhalb eines Bereichs zwischen etwa 20° und etwa 30°. In dem ersten Nockenelement 20 ₁ ist die erste Rille 51 (sich neigender Abschnitt 51a) nach vorne von dem ersten oberen Abschnitt 55 ausgebildet und es ist die zweite Rille 52 (sich neigender Abschnitt 52a) nach rückwärts von dem ersten oberen Abschnitt 55 ausgebildet. Es ist festzuhalten bzw. anzumerken, dass die Neigungen der sich neigenden Abschnitte 51a und 52a relativ zu den Nockenwellenrichtungen verschieden voneinander sein können.
Die erste Rille 51 ist bzw. wird durch eine vordere und rückwärtige Seitenwand im Wesentlichen in einer V-Form ausgebildet. Die rückwärtige Seitenwand ist der sich neigende Abschnitt 51a und die vordere Seitenwand ist der sich neigende Abschnitt 51b, welche sich relativ zu den Nockenwellenrichtungen neigen. Die Neigung (Neigung in einem spitzen Winkel) des sich neigenden Abschnitts 51b relativ zu den Nockenwellenrichtungen ist größer als die Neigung (Neigung in einem spitzen Winkel) des sich neigenden Abschnitts 51a relativ zu den Nockenwellenrichtungen, so dass, wenn sich das erste Nockenelement 20 ₁ zu der ersten Position von der zweiten Position verschiebt, es an der ersten Position im Zusammenwirken mit einem sich neigenden Abschnitt 54b (später beschrieben) der vierten Rille 54 anhält.
Ähnlich zu der ersten Rille 51 ist bzw. wird die zweite Rille 52 durch eine vordere und rückwärtige Seitenwand im Wesentlichen in eine V-Form ausgebildet. Die vordere Seitenwand ist der sich neigende Abschnitt 52a und die rückwärtige Seitenwand ist der sich neigende Abschnitt 52b, welche sich relativ zu den Nockenwellenrichtungen neigen. Die Neigung (Neigung in einem spitzen Winkel) des sich neigenden Abschnitts 52b relativ zu den Nockenwellenrichtungen ist größer als die Neigung (Neigung in einem spitzen Winkel) des sich neigenden Abschnitts 52a relativ zu den Nockenwellenrichtungen, so dass, wenn sich das erste Nockenelement 20 ₁ von der ersten Position zu der zweiten Position verschiebt, es an der zweiten Position im Zusammenwirken mit einem sich neigenden Abschnitt 52b (später beschrieben) der dritten Rille 52 anhält.
Darüber hinaus ist ein relativer sich bewegender bzw. Bewegungsabstand für die erste Arretierkugel 43a, welche in die erste Rille 51 eingepasst ist, um den ersten oberen Abschnitt 55 zu überqueren, relativ zu dem ersten Nockenelement 20 ₁ in den Nockenwellenrichtungen länger als ein relativer sich bewegender bzw. Bewegungsabstand für die erste Arretierkugel 43a, welche in die zweite Rille 52 eingepasst ist, um den ersten oberen Abschnitt 55 zu überqueren, relativ zu dem ersten Nockenelement 20 ₁ in den Nockenwellenrichtungen eingestellt bzw. festgelegt. Spezifisch ist ein Abstand d1 in den Nockenwellenrichtungen zwischen dem Zentrum der ersten Arretierkugel 43a, welche in die erste Rille 51 eingepasst ist, und dem ersten oberen Abschnitt 55 länger eingestellt bzw. festgelegt als ein Abstand d2 in den Nockenwellenrichtungen zwischen dem Zentrum der ersten Arretierkugel 43a, welche in die zweite Rille 52 eingepasst ist, und dem ersten oberen Abschnitt 55. Die Summe der Abstände bzw. Distanzen d1 und d2 ist ein Abstand d0 zwischen der ersten und zweiten Position, und der Abstand d1 ist länger als d0/2, und der Abstand d2 ist kürzer als d0/2. Darüber hinaus ist in dieser Ausführungsform, da die Neigungen der sich neigenden Abschnitte 51a und 52a relativ zu den Nockenwellenrichtungen dieselben sind, die Tiefe der ersten Rille 51 von dem ersten oberen Abschnitt 55 tiefer als die Tiefe der zweiten Rille 52 von dem ersten oberen Abschnitt 55, und demgemäß ist die erste Arretierkugel 43a, welche in die erste Rille 51 eingepasst ist, weiter nach außen in den radialen Richtungen der Nockenwelle verglichen mit der Position der ersten Arretierkugel 43a positioniert, welche in die zweite Rille 52 eingepasst ist. Es ist festzuhalten bzw. anzumerken, dass betreffend die relativen Bewegungsabstände und die Distanzen d1 und d2 der Zustand, wo die erste Arretierkugel 43a in die erste Rille 51 (oder die zweite Rille 52) eingepasst ist, einem Zustand entspricht, wo die erste Arretierkugel 43a in der dem Boden am nächsten Seite der ersten Rille 51 (oder der zweiten Rille 52) positioniert (vollständig eingepasst) ist.
Die dritte und vierte Rille 53 und 54 des zweiten Arretiernockens 46 des zweiten Arretiermechanismus 40b, welcher der vordere Arretiermechanismus in dem Paar von Arretiermechanismen 40 ist, weisen die sich neigenden Abschnitte 53a und 54a (sich neigenden bzw. Neigungsoberflächen) auf, welche sich von dem zweiten oberen Abschnitt 56 erstrecken, während sie sich jeweils in Richtung zu den Böden der Rillen 53 und 54 relativ zu den Nockenwellenrichtungen neigen. Die Neigungen (Neigungen in einem spitzen Winkel) der sich neigenden Abschnitte 53a und 54a in den Nockenwellenrichtungen sind vorzugsweise gleich und liegen innerhalb eines Bereichs zwischen etwa 20° und etwa 30°. In dem ersten Nockenelement 20 ₁ ist die dritte Rille 53 (der sich neigende Abschnitt 53a) hinter dem zweiten oberen Abschnitt 56 ausgebildet und es ist die vierte Rille 54 (der sich neigende Abschnitt 54a) vor dem zweiten oberen Abschnitt 56 ausgebildet. Es ist festzuhalten, dass die Neigungen der sich neigenden Abschnitte 53a und 54a relativ zu den Nockenwellenrichtungen verschieden voneinander sein können.
Die dritte Rille 53 ist bzw. wird durch eine vordere und rückwärtige Seitenwand im Wesentlichen in einer V-Form ausgebildet. Die vordere Seitenwand ist der sich neigende Abschnitt 53a und die rückwärtige Seitenwand ist der sich neigende Abschnitt 53b, welche sich relativ zu den Nockenwellenrichtungen neigen. Die Neigung (Neigung in einem spitzen Winkel) des sich neigenden Abschnitts 53b relativ zu den Nockenwellenrichtungen ist größer als die Neigung (Neigung in einem spitzen Winkel) des sich neigenden Abschnitts 53a relativ zu den Nockenwellenrichtungen, so dass, wenn sich das erste Nockenelement 20 ₁ von der ersten Position zu der zweiten Position verschiebt, es an der zweiten Position, wie dies oben beschrieben ist, im Zusammenwirken mit dem sich neigenden Abschnitt 52b der zweiten Rille 52 anhält.
Ähnlich zu der dritten Rille 53 ist auch die vierte Rille 54 durch eine vordere und rückwärtige Seitenwand im Wesentlichen in eine V-Form ausgebildet. Die rückwärtige Seitenwand ist der sich neigende Abschnitt 54a und die vordere Seitenwand ist der sich neigende Abschnitt 54b, welche sich relativ zu den Nockenwellenrichtungen neigen. Die Neigung (Neigung in einem spitzen Winkel) des sich neigenden Abschnitts 54b relativ zu den Nockenwellenrichtungen ist größer als die Neigung (Neigung in einem spitzen Winkel) des sich neigenden Abschnitts 54a relativ zu den Nockenwellenrichtungen, so dass, wenn sich das erste Nockenelement 20 ₁ zu der ersten Position von der zweiten Position verschiebt, es an der ersten Position, wie dies oben beschrieben ist, im Zusammenwirken mit dem sich neigenden Abschnitt 51b der ersten Rille 51 anhält.
Darüber hinaus ist ein relativer sich bewegender bzw. Bewegungsabstand für die zweite Arretierkugel 43b, welche in die dritte Rille 53 eingepasst ist, um den zweiten oberen Abschnitt 56 zu überqueren, relativ zu dem ersten Nockenelement 20 ₁ in den Nockenwellenrichtungen länger als ein relativer sich bewegender bzw. Bewegungsabstand für die zweite Arretierkugel 43b, welche in die vierte Rille 54 eingepasst ist, um den zweiten oberen Abschnitt 56 zu überqueren, relativ zu dem ersten Nockenelement 20 ₁ in den Nockenwellenrichtungen eingestellt bzw. festgelegt. Spezifisch ist ein Abstand d3 in den Nockenwellenrichtungen zwischen dem Zentrum der zweiten Arretierkugel 43b, welche in die dritte Rille 53 eingepasst ist, und dem zweiten oberen Abschnitt 56 länger eingestellt bzw. festgelegt als ein Abstand d4 in den Nockenwellenrichtungen zwischen dem Zentrum der zweiten Arretierkugel 43b, welche in die vierte Rille 54 eingepasst ist, und dem zweiten oberen Abschnitt 56. Die Summe der Abstände bzw. Distanzen d3 und d4 ist der Abstand d0 zwischen der ersten und zweiten Position, und der Abstand d3 ist länger als d0/2, und der Abstand d4 ist kürzer als d0/2. Darüber hinaus ist in dieser Ausführungsform, da die Neigungen der sich neigenden Abschnitte 53a und 54a relativ zu den Nockenwellenrichtungen dieselben sind, die Tiefe der dritten Rille 53 von dem zweiten oberen Abschnitt 56 tiefer als die Tiefe der vierten Rille 54 von dem zweiten oberen Abschnitt 56, und demgemäß ist die zweite Arretierkugel 43b, welche in die dritte Rille 53 eingepasst ist, weiter nach außen in den radialen Richtungen der Nockenwelle verglichen mit der Position der zweiten Arretierkugel 43b positioniert, welche in die vierte Rille 54 eingepasst ist. Es ist festzuhalten, dass betreffend die relativen Bewegungsabstände und die Distanzen d3 und d4 der Zustand, wo die zweite Arretierkugel 43b in die dritte Rille 53 (oder die vierte Rille 54) eingepasst ist, einem Zustand entspricht, wo die zweite Arretierkugel 43b in der dem Boden am nächsten Seite der dritten Rille 53 (oder der vierten Rille 54) positioniert (vollständig eingepasst) ist.
In dieser Ausführungsform sind der erste Arretiernocken 45 (die erste und zweite Rille 51 und 52 und der erste obere Abschnitt 55) und der zweite Arretiernocken 46 (die dritte und vierte Rille 53 und 54 und der zweite obere Abschnitt 56) symmetrisch zueinander relativ zu einer Ebene ausgebildet, welche durch das Zentrum des ersten oberen Abschnitts 55 und des zweiten oberen Abschnitts 56 in den Nockenwellenrichtungen verläuft und sich normal auf die Nockenwellenrichtungen erstreckt. Darüber hinaus ist der Durchmesser der zweiten Arretierkugel 43b derselbe wie der Durchmesser der ersten Arretierkugel 43a. Daher ist der Abstand d3 derselbe wie der Abstand d1, und es ist der Abstand d4 derselbe wie der Abstand d2, und somit ist der Abstand d3 länger als der Abstand d2 und es ist der Abstand d1 länger als der Abstand d4. Es ist festzuhalten, dass der erste und zweite Arretiernocken 45 und 46 nicht notwendigerweise symmetrisch zueinander relativ zu der Ebene sind und dass sie beispielsweise in einem Fall, wo der Durchmesser der zweiten Arretierkugel 43b verschieden von dem Durchmesser der ersten Arretierkugel 43a ist, sie normalerweise nicht symmetrisch sind.
Darüber hinaus sind der erste und zweite Arretiermechanismus 40a und 40b wie folgt konfiguriert. Wie dies in 12 illustriert ist, ist bzw. wird, wenn das erste Nockenelement 20 ₁ an der zweiten Position positioniert ist, die erste Arretierkugel 43a in die zweite Rille 52 eingepasst und es ist bzw. wird die zweite Arretierkugel 43b in die dritte Rille 53 eingepasst, und in dem Fall eines Verschiebens des ersten Nockenelements 20 ₁ zu der einen Seite in den Nockenwellenrichtungen (nach rückwärts) von der zweiten Position bewegt sich die erste Arretierkugel 43a relativ zu der Seite des ersten oberen Abschnitts 55 entlang des sich neigenden Abschnitts 52a der zweiten Rille 52 und es bewegt sich die zweite Arretierkugel 43b relativ zu der Seite des zweiten oberen Abschnitts 56 entlang des sich neigenden Abschnitts 53a der dritten Rille 53. Wie dies in 13 illustriert ist, bewegt sich, wenn die erste Arretierkugel 43a unmittelbar den ersten oberen Abschnitt 55 überquert bzw. passiert hat, die zweite Arretierkugel 43b unverändert entlang des zweiten oberen Abschnitts 56, da der Abstand d3 länger als der Abstand d2 ist, und daher schiebt bzw. drückt die erste Arretierkugel 43a den sich neigenden Abschnitt 51a der ersten Rille 51 nach dem Überqueren und bewirkt eine Kraft in der schiebenden bzw. verschiebenden Richtung. Somit können der erste und zweite Arretiermechanismus 40a und 40b das Schieben bzw. Verschieben des ersten Nockenelements 20 ₁ zu der einen Seite in den Nockenwellenrichtungen (nach rückwärts) unterstützen.
Hier liegt, während sich die zweite Arretierkugel 43b entlang des zweiten oberen Abschnitts 56 bewegt, wie dies in 14 illustriert ist, auf einem Bewegungspfad (angezeigt durch die strichlierte Linie mit einem Punkt) eines Zentrums bzw. Mittelpunkts P der zweiten Arretierkugel 43b der Mittelpunkt P der zweiten Arretierkugel 43b innerhalb eines Sektorbereichs bzw. einer Sektorfläche S, welche(r) durch einen Bogen begrenzt bzw. beschränkt ist, welcher auf dem zweiten oberen Abschnitt 56 zentriert ist. Wenn der Mittelpunkt P der zweiten Arretierkugel 43b innerhalb der Sektorfläche S liegt, ist die Richtung, zu welcher die zweite Arretierkugel 43b den zweiten Arretiernocken 46 drückt, nicht fixiert, und, ob die zweite Arretierkugel 43b wirkt, um dem Verschieben nach rückwärts des ersten Nockenelements 20 ₁ zu widerstehen oder zu einem Unterstützen desselben beizutragen, ist nicht sicher. Unter der Annahme, dass die zweite Arretierkugel 43b im Sinn eines Widerstehens bzw. Widerstands wirkt, ist die Widerstandskraft der zweiten Arretierkugel 43b viel geringer als in dem Fall, wo sich die zweite Arretierkugel 43b relativ zu der Seite des zweiten oberen Abschnitts 56 entlang des sich neigenden Abschnitts 53a der dritten Rille 53 bewegt. Nachdem der Mittelpunkt P der zweiten Arretierkugel 43b in die Sektorfläche S von einer der dritten und vierten Rille 53 und 54 eintritt, überquert, da der Mittelpunkt P der zweiten Arretierkugel 43b zu der anderen Seite austritt, die zweite Arretierkugel 43b den zweiten oberen Abschnitt 56, und die Beziehung zwischen der ersten Arretierkugel 43a und dem ersten oberen Abschnitt 55 ist ähnlich dazu. Die Abstände d2 und d3 sind derart eingestellt bzw. festgelegt, dass sich die zweite Arretierkugel 43b unverändert entlang des zweiten oberen Abschnitts 56 bewegt, wenn die erste Arretierkugel 43a den ersten oberen Abschnitt 55 überquert hat.
Während sich die zweite Arretierkugel 43b entlang des zweiten oberen Abschnitts 56 bewegt, hat die erste Arretierkugel 43a bereits den ersten oberen Abschnitt 55 überquert, und die erste Arretierkugel 43a drückt den sich neigenden Abschnitt 51a der ersten Rille 51, um die Kraft in der verschiebenden bzw. Verschieberichtung zu bewirken und das Verschieben nach rückwärts des ersten Nockenelements 20 ₁ zu unterstützen. Daher ist bzw. wird nach dem Überqueren, selbst wenn das erste Nockenelement 20 ₁ nicht nach rückwärts durch die erste Umschaltvorrichtung 30 ₁ gedrückt bzw. geschoben wird, das Nockenelement 20 ₁ an der ersten Position durch die Unterstützung positioniert. Hier ist die Widerstandskraft der zweiten Arretierkugel 43b, welche sich entlang des zweiten oberen Abschnitts 56 bewegt, ziemlich klein, wie dies oben beschrieben ist, und die unterstützende Kraft der ersten Arretierkugel 43a wird größer als die Widerstandskraft. Durch die unterstützende Kraft verschiebt sich das erste Nockenelement 20 ₁ nach rückwärts und die zweite Arretierkugel 43b überquert schließlich auch den zweiten oberen Abschnitt 56, wobei dies bewirkt, dass die zweite Arretierkugel 43b auch das Verschieben nach rückwärts des ersten Nockenelements 20 ₁ unterstützt. Somit kann das erste Nockenelement 20 ₁ sicher an der ersten Position positioniert werden.
Darüber hinaus sind der erste und zweite Arretiermechanismus 40a und 40b wie folgt konfiguriert. Wie dies in 15 illustriert ist, ist bzw. wird, wenn das erste Nockenelement 20 ₁ an der ersten Position positioniert ist, die erste Arretierkugel 43a in die erste Rille 51 eingepasst und es ist bzw. wird die zweite Arretierkugel 43b in die vierte Rille 54 eingepasst, und in dem Fall eines Verschiebens des ersten Nockenelements 20 ₁ zu der anderen Seite in den Nockenwellenrichtungen (nach vorne) von der ersten Position, bewegt sich die erste Arretierkugel 43a relativ zu der Seite des ersten oberen Abschnitts 55 entlang des sich neigenden Abschnitts 51a der ersten Rille 51 und es bewegt sich die zweite Arretierkugel 43b relativ zu der Seite des zweiten oberen Abschnitts 56 entlang des sich neigenden Abschnitts 54a der vierten Rille 54. Wie dies in 16 illustriert ist, bewegt sich, wenn die zweite Arretierkugel 43b soeben den zweiten oberen Abschnitt 56 überquert hat, die erste Arretierkugel 43a unverändert entlang des ersten oberen Abschnitts 55, da der Abstand d1 länger als der Abstand d4 ist, und daher schiebt bzw. drückt die zweite Arretierkugel 43b den sich neigenden Abschnitt 53a der dritten Rille 53 nach dem Überqueren und bewirkt eine Kraft in der verschiebenden Richtung. Somit können der erste und zweite Arretiermechanismus 40a und 40b das Verschieben des ersten Nockenelements 20 ₁ zu der anderen Seite in den Nockenwellenrichtungen (nach vorne) unterstützen. Die Abstände d1 und d4 sind derart eingestellt bzw. festgelegt, dass sich die erste Arretierkugel 43a unverändert entlang des ersten oberen Abschnitts 55 bewegt, wenn die zweite Arretierkugel 43b den zweiten oberen Abschnitt 56 überquert hat (in dieser Ausführungsform d1 = d3, d4 = d2).
Während sich die erste Arretierkugel 43a entlang des ersten oberen Abschnitts 55 bewegt, hat die zweite Arretierkugel 43b bereits den zweiten oberen Abschnitt 56 überquert, und die zweite Arretierkugel 43b drückt den sich neigenden Abschnitt 53a der dritten Rille 53, um das Verschieben des ersten Nockenelements 20 ₁ nach vorne zu unterstützen. Daher ist bzw. wird nach dem Überqueren, selbst wenn das erste Nockenelement 20 ₁ nicht nach vorne durch die zweite Umschaltvorrichtung 30 ₂ gedrückt bzw. geschoben wird, das Nockenelement 20 ₁ an der zweiten Position durch die Unterstützung positioniert.
Unter der Annahme, dass die Abstände d1, d2, d3 und d4 alle dieselben sind, sind die Abstände d1, d2, d3 und d4 alle d0/2. In diesem Fall muss eine der ersten und zweiten Umschaltvorrichtung 30 ₁ und 30 ₂ das erste Nockenelement 20 ₁ um wenigstens d0/2 + α (Ausmaß für ein Überqueren) schieben bzw. drücken. Demgegenüber muss in dieser Ausführungsform, wenn sich das erste Nockenelement 20 ₁ nach rückwärts von der zweiten Position verschiebt, die erste Umschaltvorrichtung 30 ₁ nur um das Ausmaß drücken, damit die erste Arretierkugel 43a, welche in die zweite Rille 52 eingepasst ist, den ersten oberen Abschnitt 55 überquert, mit anderen Worten d2 (< d0/2) + α. Wenn sich das erste Nockenelement 20 ₁ nach vorne von der ersten Position verschiebt, muss die zweite Umschaltvorrichtung 30 ₂ nur um das Ausmaß drücken, damit die zweite Arretierkugel 43b, welche in die vierte Rille 54 eingepasst ist, den zweiten oberen Abschnitt 56 überquert, mit anderen Worten d4 (< d0/2) + α. Als ein Resultat kann das drückende bzw. schiebende Ausmaß des ersten Nockenelements 20 ₁ durch die erste und zweite Umschaltvorrichtung 30 ₁ und 30 ₂ reduziert werden, mit anderen Worten können die vorragenden Längen der vorragenden Abschnitte der Nocken 23 von beiden Endflächen des ersten Nockenelements 20 ₁ verkürzt werden.
Daher kann in dieser Ausführungsform durch die unterstützende Funktion der ersten und zweiten Arretierkugel 43a und 43b zwischen den Nocken 22 ₁ und 22 ₂ für ein Öffnen und Schließen des Ventils sicher umgeschaltet werden, und es können die vorragenden Längen der vorragenden Abschnitte der Nocken 23 von beiden Endflächen des ersten Nockenelements 20 ₁ verkürzt werden. Als ein Resultat kann die Länge des ersten Nockenelements 20 ₁ in den Nockenwellenrichtungen verkürzt werden, wobei dies ähnlich für das zweite bis vierte Nockenelement 20 ₂ bis 20 ₄ ist. Somit kann das Ventilbetätigungssystem (d. h. der Motor) in der Größe in den Nockenwellenrichtungen reduziert werden.
Darüber hinaus sind in dieser Ausführungsform die zwei benachbarten Nockenelemente derart angeordnet, dass die vorragenden Abschnitte 23b ihrer Nocken 23 der gegenüberliegenden Endfläche verschieden in der Phase voneinander sind und einander wenigstens teilweise in den Nockenwellenrichtungen überlappen, wenn die zwei benachbarten Nockenelemente nahe zueinander sind. Somit kann das Ventilbetätigungssystem (d. h. der Motor) in der Größe noch mehr in den Nockenwellenrichtungen reduziert werden.
Weiters sind in dieser Ausführungsform die Nocken 23 der vorderen und rückwärtigen Endfläche von jedem der Nockenelemente 20 ₁ bis 20 ₄ derart ausgebildet, dass die Positionen ihrer Erhebungsspitze verschieden in der Phase in der Rotationsrichtung sind, und es ist die längste Länge Lmax des Abstands zwischen den Nocken 23 der Endfläche in den Nockenwellenrichtungen in derselben Rotationsphase kürzer als der Abstand Lpin zwischen den Umschaltgliedern 32 an den jeweiligen betätigten Positionen in den Nockenwellenrichtungen (wobei die Umschaltglieder 32 in Eingriff mit Nockenoberflächen der Nocken 23 der Endfläche stehen bzw. gelangen). Daher wird, wenn sich eines der Nockenelemente 20 ₁ bis 20 ₄ zu der anderen Seite in den Nockenwellenrichtungen bewegt, um zwischen den Nocken 22 ₁ und 22 ₂ umzuschalten, indem das Umschaltglied 32 von einer der zwei Umschaltvorrichtungen zu der betätigten Position vorgestellt wird, welche mit dem Nocken 23 der vorderen und rückwärtigen Endfläche des entsprechenden Nockenelements in Eingriff gelangen können, selbst wenn das Umschaltglied 32 der anderen Umschaltvorrichtung zu der betätigten Position aufgrund eines Betätigungs- bzw. Betriebsdefekts oder dgl. vorragt, das entsprechende Nockenelement nicht nicht-drehbar, indem es zwischen den Umschaltgliedern 32 stecken bleibt, welche zu den betätigten Positionen an beiden Seiten des entsprechenden bzw. jeweiligen Nockenelements vorgestellt sind. Somit ist bzw. wird die Rotation der Nockenwelle 2 nicht unterbrochen.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf diese Ausführungsform beschränkt und kann ohne ein Abweichen von dem Geist und Rahmen bzw. Geltungsbereich der nachfolgenden Ansprüche substituiert bzw. ersetzt werden.
Beispielsweise ist in der obigen Ausführungsform der erste Arretiernocken 45 des ersten Arretiermechanismus 40a in der inneren Umfangsfläche von jedem der Nockenelemente 20 ₁ bis 20 ₄ vorgesehen, so dass die erste Arretierkugel 43a den ersten Arretiernocken 45 von der Seite der Nockenwelle 2 schiebt bzw. drückt, indem sie elastisch beaufschlagt bzw. vorgespannt ist; jedoch kann der erste Arretiernocken 45 in der äußeren Umfangsfläche der Nockenwelle 2 vorgesehen sein, so dass die erste Arretierkugel 43a den ersten Arretiernocken 45 von der einen Seite des entsprechenden Nockenelements (20 ₁ bis 20 ₄) drückt, indem es elastisch beaufschlagt wird. Der zweite Arretiermechanismus 40b kann auch ähnlich bzw. gleich sein.
Darüber hinaus wird in der obigen Ausführungsform die Nockenwelle 2 auf der Auslassseite beschrieben; jedoch kann dieselbe oder eine ähnliche Konfiguration an einer Nockenwelle auf der Einlassseite angewandt bzw. eingesetzt werden, und somit können die oben beschriebenen Vorgänge und Effekte auf der Einlassseite erhalten werden.
Weiters wird in der obigen Ausführungsform das Ventilbetätigungssystem für ein Umschalten zwischen den Nocken 22 ₁ und 22 ₂ von jedem der vier Nockenelemente 20 ₁ bis 20 ₄ durch ein Verwenden der sechs Schalt- bzw. Umschaltvorrichtungen 30 ₁ bis 30 ₆ beschrieben; jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt. Beispielsweise kann durch ein Bereitstellen von zwei Umschaltvorrichtungen auf beiden Seiten jedes Nockenelements (in einem Fall eines Vorsehens von vier Nockenelementen wird eine Gesamtheit von acht Umschaltvorrichtungen zur Verfügung gestellt) zwischen den Nocken 22 ₁ und 22 ₂ von jedem Nockenelement durch die zwei Umschaltvorrichtungen umgeschaltet werden. Alternativ können die dritte und vierte Umschaltvorrichtung 30 ₃ und 30 ₄ der obigen Ausführungsform eine gemeinsame Umschaltvorrichtung sein, und es kann zwischen den Nocken 22 ₁ und 22 ₂ von jedem der vier Nockenelemente 20 ₁ bis 20 ₄ durch fünf Umschaltvorrichtungen umgeschaltet werden.
Darüber hinaus ist in der obigen Ausführungsform in jedem der Nockenelemente 20 ₁ bis 20 ₄ der Hub des ersten Nockens 22 ₁ gering und der Hub des zweiten Nockens 22 ₂ ist hoch; jedoch kann die Beziehung bzw. der Zusammenhang von hoch und niedrig zwischen den Hüben entgegengesetzt sein. Darüber hinaus kann der Nasenabschnitt b₁ ähnlich zu der obigen Ausführungsform in dem ersten Nocken 22 ₁ vorgesehen sein, während der zweite Nocken 22 ₂ vollständig nur durch den Basiskreis a ohne ein Bereitstellen des Nasenabschnitts b₂ (Null-Hub des Nasenabschnitts b₂) ausgebildet ist, und das Ventil kann bzw. muss nicht geöffnet oder geschlossen werden, wenn der zweite Nocken 22 ₂ verwendet wird. Somit kann ein Betrieb mit reduzierten Zylindern durchgeführt werden, wenn der Motor bei einer geringen Last betrieben wird.
Darüber hinaus ist die vorliegende Erfindung nicht auf den Vierzylinder-Vier-Ventil DOHC (doppelte oben liegende Nockenwelle) Motor beschränkt, welcher in der obigen Ausführungsform beschrieben ist, und sie ist auch auf verschiedene Arten von Motoren mit einer unterschiedlichen Anzahl von Zylindern und Ventilbetätigungstypen anwendbar, wie beispielsweise Reihen-Sechszylinder Motoren, V-förmige Mehrzylinder-Motoren, einen Vierzylinder-Doppelventil DOHC Motor, Einzelzylinder SOHC (einzelne oben liegende Nockenwelle) Motoren und Mehrzylinder SOHC Motoren.
Es ist festzuhalten bzw. anzumerken, dass die obige Ausführungsform lediglich ein Beispiel ist, und dass die vorliegende Erfindung nicht auf die obige Ausführungsform beschränkt bzw. begrenzt sein sollte. Der Rahmen bzw. Geltungsbereich der vorliegenden Erfindung wird durch die folgenden Ansprüche definiert, und alle Modifikationen und Änderungen, welche unter den äquivalenten Bereich der Ansprüche fallen, liegen innerhalb des Rahmens der vorliegenden Erfindung.
Die vorliegende Erfindung ist nützlich bzw. verwendbar für Ventilbetätigungssysteme für Motoren, welche jeweils ein zylindrisches Nockenelement beinhalten und, durch ein Verschieben des Nockenelements in einer von zwei Nockenwellenrichtungen, einen Nocken für ein Öffnen und Schließen eines Ventils zwischen zwei Ventilöffnungs- und -schließnocken umschalten, welche an dem Nockenelement vorgesehen sind, welches mit einer Nockenwelle in ihrer Rotationsrichtung gekoppelt ist und eingepasst ist, um fähig zu sein, sich in den Nockenwellenrichtungen zu verschieben (zu bewegen).
Es sollte verstanden werden, dass die Ausführungsformen hierin illustrativ und nicht beschränkend sind, da der Rahmen der Erfindung durch die beigeschlossenen Ansprüche eher als durch die diesen vorangehende Beschreibung definiert wird.
Bezugszeichenliste

2: Nockenwelle
20₁ bis 20₄: Nockenelement
22₁, 22₂: Nocken für ein Öffnen und Schließen eines Ventils
23: Nocken einer Endfläche (Nocken einer ersten Endfläche, Nocken einer zweiten Endfläche)
32: Schalt- bzw. Umschaltglied (erstes Umschaltglied, zweites Umschaltglied)
40: Arretier- bzw. Einrastmechanismus
43a: erste Arretierkugel (erstes schiebendes bzw. drückendes Glied)
43b: zweite Arretierkugel (zweites schiebendes bzw. drückendes Glied)
45: erster Arretier- bzw. Einrastnocken
46: zweiter Arretier- bzw. Einrastnocken
51: erste Rille bzw. Nut
51a: sich neigender Abschnitt der ersten Rille
52: zweite Rille bzw. Nut
52a: sich neigender Abschnitt der zweiten Rille
53: dritte Rille
53a: sich neigender Abschnitt der dritten Rille
54: vierte Rille
54a: sich neigender Abschnitt der vierten Rille
55: erster oberer Abschnitt
56: zweiter oberer Abschnitt

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 2011/0226205 A1 [0003]

Claims

Ventilbetätigungssystem für einen Motor, welches ein Nockenelement (20 ₁ bis 20 ₄) zu einer Seite oder zu der anderen Seite in einer axialen Richtung einer Nockenwelle (2) verschiebt, um einen Nocken für ein Öffnen und Schließen wenigstens eines Ventils zwischen zwei Ventilöffnungs- und -schließnocken (22 ₁, 22 ₂) umzuschalten, wobei das System umfasst: wenigstens ein zylindrisches Nockenelement (20 ₁ bis 20 ₄), welches auf die Nockenwelle (2) gepasst ist, um drehbar in einer Rotationsrichtung der Nockenwelle (2) gekoppelt und in der axialen Richtung der Nockenwelle (2) verschoben oder verschiebbar zu sein, und welches zwei Ventilöffnungs- und -schließnocken (22 ₁, 22 ₂) aufweist; wenigstens ein erstes Schalt- bzw. Umschaltglied (32) für ein Gelangen in Eingriff mit einem Nocken (23) einer ersten Endfläche, welcher an einer Endfläche des Nockenelements (20 ₁ bis 20 ₄) vorgesehen ist, auf einer Seite in der axialen Richtung der Nockenwelle (2) und Verschieben des Nockenelements (20 ₁ bis 20 ₄) zu der anderen Seite in der axialen Richtung der Nockenwelle (2); wenigstens ein zweites Umschaltglied (32) für ein Gelangen in Eingriff mit einem Nocken (23) einer zweiten Endfläche, welcher auf der anderen Endfläche des Nockenelements (20 ₁ bis 20 ₄) vorgesehen ist, auf der anderen Seite in der axialen Richtung der Nockenwelle (2) und Verschieben des Nockenelements (20 ₁ bis 20 ₄) zu der einen Seite in der axialen Richtung der Nockenwelle (2); und ein Paar eines ersten und zweiten Halte- bzw. Arretiermechanismus (40a, 40b) für ein Halten des Nockenelements (20 ₁ bis 20 ₄) an einer ersten Position, wenn das Nockenelement (20 ₁ bis 20 ₄) zu der einen Seite in der axialen Richtung der Nockenwelle (2) durch das zweite Umschaltglied (32) verschoben ist, und ein Halten des Nockenelements (20 ₁ bis 20 ₄) an einer zweiten Position, wenn das Nockenelement (20 ₁ bis 20 ₄) zu der anderen Seite in der axialen Richtung der Nockenwelle (2) durch das erste Umschaltglied (32) verschoben ist, wobei sich die zweite Position auf der anderen Seite der ersten Position befindet, wobei der erste Arretiermechanismus (40a) einen ersten Arretiernocken (45), welcher auf einem des Nockenelements (20 ₁ bis 20 ₄) und der Nockenwelle (2) vorgesehen ist, und ein erstes schiebendes bzw. drückendes Glied (43a) beinhaltet, welches gegen den ersten Arretiernocken (45) geschoben bzw. gedrückt wird, indem es elastisch beaufschlagt ist, wobei der zweite Arretiermechanismus (40b) einen zweiten Arretiernocken (46), welcher auf einem des Nockenelements (20 ₁ bis 20 ₄) und der Nockenwelle (2) vorgesehen ist, und ein zweites drückendes Glied (43b) beinhaltet, welches gegen den zweiten Arretiernocken (46) gedrückt wird, indem es elastisch beaufschlagt ist, wobei der erste Arretiernocken (45) eine erste Rille (51) und eine zweite Rille (52), welche in der axialen Richtung der Nockenwelle (2) ausgerichtet sind und in welche das erste drückende Glied (43a) wenigstens teilweise passt, und einen ersten oberen Abschnitt (55) an der Grenze zwischen der ersten und zweiten Rille (51, 52) beinhaltet, wobei der zweite Arretiernocken (46) eine dritte Rille (53) und eine vierte Rille (54), welche in der axialen Richtung der Nockenwelle (2) ausgerichtet sind und in welche das zweite drückende Glied (43b) wenigstens teilweise passt, und einen zweiten oberen Abschnitt (56) an der Grenze zwischen der dritten und vierten Rille (53, 54) beinhaltet, wobei die erste und zweite Rille (51, 52) sich neigende Abschnitte (51a, 52a) aufweisen, welche sich von dem ersten oberen Abschnitt (55) in Richtung zu Böden der ersten und zweiten Rille (51, 52) erstrecken, während sie sich jeweils relativ zu der axialen Richtung der Nockenwelle (2) neigen, wobei die dritte und vierte Rille (53, 54) sich neigende Abschnitte (53a, 54a) aufweisen, welche sich von dem zweiten oberen Abschnitt (56) in Richtung zu Böden der dritten und vierten Rille (53, 54) erstrecken, während sie sich jeweils relativ zu der axialen Richtung der Nockenwelle (2) neigen, wobei ein relativer Bewegungsabstand für das erste drückende Glied (43a), welches in die erste Rille (51) eingepasst ist, um den ersten oberen Abschnitt (55) relativ zu dem Nockenelement (20 ₁ bis 20 ₄) in der axialen Richtung der Nockenwelle (2) zu überqueren, länger als ein relativer Bewegungsabstand für das erste drückende Glied (43a) eingestellt ist, welches in die zweite Rille (52) eingepasst ist, um den ersten oberen Abschnitt (55) relativ zu dem Nockenelement (20 ₁ bis 20 ₄) in der axialen Richtung der Nockenwelle (2) zu überqueren, wobei ein relativer Bewegungsabstand für das zweite drückende Glied (43b), welches in die dritte Rille (53) eingepasst ist, um den zweiten oberen Abschnitt (56) relativ zu dem Nockenelement (20 ₁ bis 20 ₄) in der axialen Richtung der Nockenwelle (2) zu überqueren, länger als ein relativer Bewegungsabstand für das zweite drückende Glied (43b) eingestellt bzw. festgelegt ist, welches in die vierte Rille (54) eingepasst ist, um den zweiten oberen Abschnitt (569 relativ zu dem Nockenelement (20 ₁ bis 20 ₄) in der axialen Richtung der Nockenwelle (2) zu überqueren, wobei, wenn sich das Nockenelement (20 ₁ bis 20 ₄) an der zweiten Position befindet, das erste drückende Glied (43a) in die zweite Rille (52) eingepasst ist und das zweite drückende Glied (43b) in die dritte Rille (53) eingepasst ist, und in einem Fall eines Verschiebens des Nockenelements (20 ₁ bis 20 ₄) von der zweiten Position zu der einen Seite in der axialen Richtung der Nockenwelle (2) der erste und zweite Arretiermechanismus (40a, 40b) dieses Verschieben in einer Weise unterstützen, dass sich das erste drückende Glied (43a) relativ zu der Seite des ersten oberen Abschnitts (55) entlang des sich neigenden Abschnitts (52a) der zweiten Rille (52) bewegt, dass sich das zweite drückende Glied (43b) relativ zu der Seite des zweiten oberen Abschnitts (56) entlang des sich neigenden Abschnitts (53a) der dritten Rille (53) bewegt, dass das erste drückende Glied (43a) den ersten oberen Abschnitt (55) passiert bzw. überquert, während sich das zweite drückende Glied (43b) unverändert entlang des zweiten oberen Abschnitts (56) bewegt, und dass das erste drückende Glied (43a) den sich neigenden Abschnitt (51a) der ersten Rille (51) drückt, nachdem es den ersten oberen Abschnitt (55) überquert hat, und wobei, wenn sich das Nockenelement (20 ₁ bis 20 ₄) an der ersten Position befindet, das erste drückende Glied (43a) in die erste Rille (51) eingepasst ist und das zweite drückende Glied (43b) in die vierte Rille (54) eingepasst ist, und in einem Fall eines Verschiebens des Nockenelements (20 ₁ bis 20 ₄) von der ersten Position zu der anderen Seite in der axialen Richtung der Nockenwelle (2) der erste und zweite Arretiermechanismus (40a, 40b) dieses Verschieben in einer Weise unterstützen, dass sich das erste drückende Glied (43a) relativ zu der Seite des ersten oberen Abschnitts (55) entlang des sich neigenden Abschnitts (51a) der ersten Rille (51) bewegt, dass sich das zweite drückende Glied (43b) relativ zu der Seite des zweiten oberen Abschnitts (56) entlang des sich neigenden Abschnitts (54a) der vierten Rille (54) bewegt, dass das zweite drückende Glied (43b) den zweiten oberen Abschnitt (56) überquert, während sich das erste drückende Glied (43a) unverändert entlang des ersten oberen Abschnitts (55) bewegt, und dass das zweite drückende Glied (43b) den sich neigenden Abschnitt (53a) der dritten Rille (53) drückt, nachdem es den zweiten oberen Abschnitt (56) überquert hat.
System nach Anspruch 1, wobei der erste und zweite Arretiernocken (45, 46) symmetrisch zueinander relativ zu einer Ebene ausgebildet sind, welche durch einen Mittelpunkt zwischen dem ersten und zweiten oberen Abschnitt (55, 56) in der axialen Richtung der Nockenwelle (2) hindurchtritt und sich normal auf die axiale Richtung der Nockenwelle (2) erstreckt.
System nach Anspruch 1 oder 2, wobei das erste Umschaltglied (32) zu einer betätigten Position vorragt, bei welcher das erste Umschaltglied (32) in Eingriff mit dem Nocken (23) der ersten Endfläche gelangt, um das Nockenelement (20 ₁ bis 20 ₄) zu der anderen Seite in der axialen Richtung der Nockenwelle (2) zu verschieben, und sich zu einer nicht-betätigten Position zurückzieht, bei welcher das erste Umschaltglied (32) von der betätigten Position zurückgezogen ist, wobei das zweite Umschaltglied (32) zu einer betätigten Position vorragt, bei welcher das zweite Umschaltglied (32) mit dem Nocken (23) der zweiten Endfläche in Eingriff gelangt, um das Nockenelement (20 ₁ bis 20 ₄) zu der einen Seite in der axialen Richtung der Nockenwelle (2) zu verschieben, und sich zu einer nicht-betätigten Position zurückzieht, bei welcher das zweite Umschaltglied (32) von der betätigten Position zurückgezogen ist, und wobei die Nocken (23) der ersten und zweiten Endfläche des Nockenelements (20 ₁ bis 20 ₄) derart ausgebildet sind, dass Erhebungsspitzenpositionen der Nocken (20 ₁ bis 20 ₄) der ersten und zweiten Endfläche verschieden in einer Phase in der Rotationsrichtung sind und ein längster Abstand zwischen Nockenoberflächen der Nocken (20 ₁ bis 20 ₄) der ersten und zweiten Endfläche in der axialen Richtung der Nockenwelle (2) in derselben Rotationsphase kürzer als ein Abstand zwischen dem ersten und zweiten Umschaltglied (32) an der jeweiligen betätigten Position in der axialen Richtung der Nockenwelle (2) ist.
System nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die sich neigenden Abschnitte (51a, 52a, 53a, 54a) der ersten bis vierten Rille (51 bis 54) um etwa 20° bis etwa 30° relativ zu einer axialen Richtung der Nockenwelle (2) geneigt sind.
System nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die erste bis vierte Rille (51 bis 54) im Wesentlichen in eine V-Form ausgebildet sind, wobei die sich neigenden Abschnitte (51a, 52a, 53a, 54a) eine Seitenwand der V-Form ausbilden und einen weiteren sich neigenden Abschnitt (51b, 52b, 53b, 54b) aufweisen, welcher die andere Seitenwand der V-Form bildet.
System nach Anspruch 5, wobei der Neigungswinkel des weiteren sich neigenden Abschnitts (51b, 52b, 53b, 54b) größer als der Neigungswinkel des sich neigenden Abschnitts (51a, 52a, 53a, 54a) ist.
Verbrennungskraftmaschine, umfassend: wenigstens eine Nockenwelle (2), welche in Abhängigkeit von einem Betriebs- bzw. Betätigungszustand des Motors zwischen zwei Ventilöffnungs- und -schließnocken (22 ₁, 22 ₂) umschaltbar ist, wenigstens ein zylindrisches Nockenelement (20 ₁ bis 20 ₄), welches auf die Nockenwelle (2) gepasst ist, um drehbar in einer Rotationsrichtung der Nockenwelle (2) gekoppelt zu sein und in der axialen Richtung der Nockenwelle (2) verschoben oder verschiebbar zu sein, und welches zwei Ventilöffnungs- und -schließnocken (22 ₁, 22 ₂) aufweist, ein Paar eines ersten und zweiten Arretiermechanismus (40a, 40b) für ein Halten des Nockenelements (20 ₁ bis 20 ₄) an einer ersten Position, wenn das Nockenelement (20 ₁ bis 20 ₄) zu einer Seite in der axialen Richtung der Nockenwelle (2) geschoben wird, und ein Halten des Nockenelements (20 ₁ bis 20 ₄) an einer zweiten Position, wenn das Nockenelement (20 ₁ bis 20 ₄) zu der entgegengesetzten Seite in der axialen Richtung der Nockenwelle (2) geschoben wird, wobei der erste Arretiermechanismus (40a) einen ersten Arretiernocken (45), welcher auf einem des Nockenelements (20 ₁ bis 20 ₄) und der Nockenwelle (2) vorgesehen ist, und ein erstes schiebendes bzw. drückendes Glied (43a) beinhaltet, welches gegen den ersten Arretiernocken (45) geschoben bzw. gedrückt wird, indem es elastisch beaufschlagt ist, wobei der zweite Arretiermechanismus (40b) einen zweiten Arretiernocken (46), welcher auf einem des Nockenelements (20 ₁ bis 20 ₄) und der Nockenwelle (2) vorgesehen ist, und ein zweites drückendes Glied (43b) beinhaltet, welches gegen den zweiten Arretiernocken (46) gedrückt wird, indem es elastisch beaufschlagt ist, wobei der erste Arretiernocken (45) eine erste Rille (51) und eine zweite Rille (52), welche in der axialen Richtung der Nockenwelle (2) ausgerichtet sind und in welche das erste drückende Glied (43a) wenigstens teilweise passt, und einen ersten oberen Abschnitt (55) an der Grenze zwischen der ersten und zweiten Rille (51, 52) beinhaltet, wobei der zweite Arretiernocken (46) eine dritte Rille (53) und eine vierte Rille (54), welche in der axialen Richtung der Nockenwelle (2) ausgerichtet sind und in welche das zweite drückende Glied (43b) wenigstens teilweise passt, und einen zweiten oberen Abschnitt (56) an der Grenze zwischen der dritten und vierten Rille (53, 54) beinhaltet, wobei die erste und zweite Rille (51, 52) sich neigende Abschnitte (51a, 52a) aufweisen, welche sich von dem ersten oberen Abschnitt (55) in Richtung zu Böden der ersten und zweiten Rille (51, 52) erstrecken, während sie sich jeweils relativ zu der axialen Richtung der Nockenwelle (2) neigen, wobei die dritte und vierte Rille (53, 54) sich neigende Abschnitte (53a, 54a) aufweisen, welche sich von dem zweiten oberen Abschnitt (56) in Richtung zu Böden der dritten und vierten Rille (53, 54) erstrecken, während sie sich jeweils relativ zu der axialen Richtung der Nockenwelle (2) neigen, wobei ein relativer Bewegungsabstand für das erste drückende Glied (43a), welches in die erste Rille (51) eingepasst ist, um den ersten oberen Abschnitt (55) relativ zu dem Nockenelement (20 ₁ bis 20 ₄) in der axialen Richtung der Nockenwelle (2) zu überqueren, länger als ein relativer Bewegungsabstand für das erste drückende Glied (43a) eingestellt ist, welches in die zweite Rille (52) eingepasst ist, um den ersten oberen Abschnitt (55) relativ zu dem Nockenelement (20 ₁ bis 20 ₄) in der axialen Richtung der Nockenwelle (2) zu überqueren, wobei ein relativer Bewegungsabstand für das zweite drückende Glied (43b), welches in die dritte Rille (53) eingepasst ist, um den zweiten oberen Abschnitt (56) relativ zu dem Nockenelement (20 ₁ bis 20 ₄) in der axialen Richtung der Nockenwelle (2) zu überqueren, länger als ein relativer Bewegungsabstand für das zweite drückende Glied (43b) eingestellt bzw. festgelegt ist, welches in die vierte Rille (54) eingepasst ist, um den zweiten oberen Abschnitt (56) relativ zu dem Nockenelement (20 ₁ bis 20 ₄) in der axialen Richtung der Nockenwelle (2) zu überqueren, wobei, wenn sich das Nockenelement (20 ₁ bis 20 ₄) an der zweiten Position befindet, das erste drückende Glied (43a) in die zweite Rille (52) eingepasst ist und das zweite drückende Glied (43b) in die dritte Rille (53) eingepasst ist, und in einem Fall eines Verschiebens des Nockenelements (20 ₁ bis 20 ₄) von der zweiten Position zu der einen Seite in der axialen Richtung der Nockenwelle (2) der erste und zweite Arretiermechanismus (40a, 40b) dieses Verschieben in einer Weise unterstützen, dass sich das erste drückende Glied (43a) relativ zu der Seite des ersten oberen Abschnitts (55) entlang des sich neigenden Abschnitts (52a) der zweiten Rille (52) bewegt, dass sich das zweite drückende Glied (43b) relativ zu der Seite des zweiten oberen Abschnitts (56) entlang des sich neigenden Abschnitts (53a) der dritten Rille (53) bewegt, dass das erste drückende Glied (43a) den ersten oberen Abschnitt (55) passiert bzw. überquert, während sich das zweite drückende Glied (43b) unverändert entlang des zweiten oberen Abschnitts (56) bewegt, und dass das erste drückende Glied (43a) den sich neigenden Abschnitt (51a) der ersten Rille (51) drückt, nachdem es den ersten oberen Abschnitt (55) überquert hat, und wobei, wenn sich das Nockenelement (20 ₁ bis 20 ₄) an der ersten Position befindet, das erste drückende Glied (43a) in die erste Rille (51) eingepasst ist und das zweite drückende Glied (43b) in die vierte Rille (54) eingepasst ist, und in einem Fall eines Verschiebens des Nockenelements (20 ₁ bis 20 ₄) von der ersten Position zu der gegenüberliegenden Seite in der axialen Richtung der Nockenwelle (2) der erste und zweite Arretiermechanismus (40a, 40b) dieses Verschieben in einer Weise unterstützen, dass sich das erste drückende Glied (43a) relativ zu der Seite des ersten oberen Abschnitts (55) entlang des sich neigenden Abschnitts (51a) der ersten Rille (51) bewegt, dass sich das zweite drückende Glied (43b) relativ zu der Seite des zweiten oberen Abschnitts (56) entlang des sich neigenden Abschnitts (54a) der vierten Rille (54) bewegt, dass das zweite drückende Glied (43b) den zweiten oberen Abschnitt (56) überquert, während sich das erste drückende Glied (43a) unverändert entlang des ersten oberen Abschnitts (55) bewegt, und dass das zweite drückende Glied (43b) den sich neigenden Abschnitt (53a) der dritten Rille (53) drückt, nachdem es den zweiten oberen Abschnitt (56) überquert hat.
Motor nach Anspruch 7, wobei die schaltbare bzw. umschaltbare Nockenwelle (2) wenigstens ein Auslassventil (A) des Motors betätigt.
Motor nach Anspruch 7 oder 8, wobei das erste und zweite drückende Glied (43a, 43b) in Richtung zu dem ersten und zweiten Arretiernocken (45, 46) mittels einer ersten und zweiten Feder (42a, 42b) beaufschlagt sind, welche in einem ersten und zweiten Loch (41a, 41b) aufgenommen sind.