DE102017205466A1 - Verbrennungsmotor - Google Patents

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DE102017205466A1
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Dai Kataoka
Yoshihiro Takada
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Honda Motor Co Ltd
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Abstract

Ein Verbrennungsmotor ist mit einem DOHC-Typ-Ventiltrieb in einem Zylinderkopf 3 bereitgestellt. Der Ventiltrieb umfasst eine einlassseitige Nockenwelle 42 mit einem einlassseitigen angetriebenen Zahnrad 47 und eine auslassseitige Nockenwelle 52 mit einem auslassseitigen angetriebenen Zahnrad 57. Der Zylinderkopf 3 haltert darin eine Spindel 65 mit einem Leerlaufzahnrad 16 mit einem daran befestigten Leerlaufkettenrad 62. Das Leerlaufzahnrad 16 ist sowohl mit dem einlassseitigen als auch dem auslassseitigen angetriebenen Zahnrad 47 und 57 in Eingriffskontakt. Eine Drehleistung einer Kurbelwelle 10 wird über eine Nockenkette 66 auf das Leerlaufzahnrad 16 übertragen, um sowohl die einlassseitige als auch die auslassseitige Nockenwelle 42 und 52 zu drehen. Diese Nockenwellen 42 und 52 sind von Lagern 3UA einer Lagerwand 3U und einem Nockenwellenhalter 33 gehaltert. Diese Lager 3UA und dieser Nockenwellenhalter 33 sind für eine kompakte Anordnung an einer mit dem Leerlaufkettenrad 62 axial übereinstimmenden oder überlappenden Position angeordnet.

Description

  • [Technisches Gebiet]
  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Verbrennungsmotor, welcher mit einem DOHC-Typ-Ventiltrieb oder -Ventilbetätigungsmechanismus bereitgestellt ist.
  • [Hintergrund]
  • Es ist ein Verbrennungsmotor bekannt, bei welchem ein DOHC-Typ-Ventiltrieb eine einlassseitige Nockenwelle und eine auslassseitige Nockenwelle in einem Zylinderkopf umfasst, wobei ein Leerlaufkettenrad und ein Leerlaufzahnrad zwischen der einlassseitigen und der auslassseitigen Nockenwelle eingefügt sind, um eine Drehleistung der Kurbelwelle auf die einlassseitige und die auslassseitige Nockenwelle zu übertragen (siehe zum Beispiel Patentdokument 1).
  • [Dokument des Stands der Technik]
  • [Patentdokument]
    • [Patentdokument 1] JP 2015-178817 A
  • In dem in Patentdokument 1 offenbarten Verbrennungsmotor sind eine einlassseitige Nockenwelle und eine auslassseitige Nockenwelle zwischen einer Lagerwand des Zylinderkopfs und einem Nockenwellenhalter an zwei Stellen drehbar gehaltert und ein Ende der einlassseitigen Nockenwelle sowie ein Ende der auslassseitigen Nockenwelle stehen von der Lagerwand vor. Die vorstehenden Enden sowohl der einlassseitigen als auch der auslassseitigen Nockenwelle weisen jeweils ein einlassseitiges angetriebenes Zahnrad und ein auslassseitiges angetriebenes Zahnrad auf, welche feststehend daran montiert sind. Ein Leerlaufzahnrad ist sowohl mit dem einlassseitigen angetriebenen Zahnrad als auch dem auslassseitigen angetriebenen Zahnrad in Eingriffskontakt und weist daran ein koaxial damit integriertes Leerlaufkettenrad auf. Eine Nockenkette ist um das Leerlaufkettenrad und ein Antriebskettenrad an der Kurbelwelle herumgeführt, sodass eine Drehleistung der Kurbelwelle über die Nockenkette auf das Leerlaufkettenrad und das Leerlaufzahnrad übertragen wird. Somit wird eine Drehung des Leerlaufzahnrads über den Eingriffskontakt des Leerlaufzahnrads mit dem einlassseitigen und dem auslassseitigen angetriebenen Zahnrad auf die einlassseitige und die auslassseitige Nockenwelle übertragen, sodass die einlassseitige und die auslassseitige Nockenwelle in Synchronisation mit der Drehung der Kurbelwelle gedreht werden.
  • Das koaxial integrierte Leerlaufzahnrad und das koaxial integrierte Leerlaufkettenrad sind drehbar an der Spindel gehaltert, welche zwischen einer Außenwand des Zylinderkopfs und der Lagerwand gehaltert ist. Ferner ist das Leerlaufkettenrad der Lagerwand benachbart angeordnet und das Leerlaufzahnrad ist der Zylinderkopfaußenwand benachbart axial abseits der Lagerwand angeordnet (siehe 8 von Patentdokument 1).
  • [Zusammenfassung der Erfindung]
  • [Technisches Problem]
  • Da die Nockenwellen (die Einlass- und die Auslassnockenwelle) an unmittelbar oberen Abschnitten der Lagerwand von Lagern gehaltert sind, ohne axial verlagert zu sein, müssen die angetriebenen Zahnräder (das einlassseitige und das auslassseitige angetriebene Zahnrad) an axialen Position abseits der Lagerwand positioniert sein, um einen Eingriffskontakt mit dem Leerlaufzahnrad zu ermöglichen, welches der Zylinderkopfaußenwand benachbart ist. Das bedeutet, dass die angetriebenen Zahnräder axial abseits der Lagerwand und jenseits des Leerlaufkettenrads positioniert sein müssen.
  • Aus diesem Grund vergrößern sich die axialen Längen der einlassseitigen und der auslassseitigen Nockenwelle. Außerdem weisen das einlassseitige und das auslassseitige angetriebene Zahnrad einen großen Durchmesser auf und sind feststehend an den Enden der einlassseitigen und der auslassseitigen Nockenwelle gehaltert, welche abseits der Lagerwand vorstehen, wobei eine axiale Abmessung des Verbrennungsmotors vergrößert wird, sodass sich die gesamte Motorabmessung erhöht.
  • Die vorliegende Erfindung wird im Hinblick auf obiges Problem gemacht und es ist eine Aufgabe der Erfindung, einen Verbrennungsmotor bereitzustellen, bei welchem die vorstehende Länge der Nockenwellen von der Lagerwand reduziert ist und bei welchem die angetriebenen Zahnräder an den vorstehenden Enden nah an der Lagerwand positioniert sind, sodass die Motorabmessung reduziert wird.
  • [Lösung des Problems]
  • Um die obige Aufgabe zu erreichen, stellt die vorliegende Erfindung einen Verbrennungsmotor bereit, welcher umfasst: einen Zylinderkopf, welcher feststehend an einem Zylinderblock befestigt ist; eine Kurbelwelle, welche von einem Kolben in dem Zylinderblock drehbar ist; einen DOHC-Typ-Ventiltrieb, welcher in dem Zylinderkopf bereitgestellt ist und in paralleler Anordnung eine drehbare einlassseitige Nockenwelle sowie eine drehbare auslassseitige Nockenwelle umfasst; eine Lagerwand mit Lagern zum jeweiligen drehbaren Haltern der einlassseitigen Nockenwelle und der auslassseitigen Nockenwelle; einen Nockenwellenhalter zum Halten der einlassseitigen Nockenwelle und der auslassseitigen Nockenwelle, welche durch die Lager gehaltert sind; ein einlassseitiges angetriebenes Zahnrad und ein auslassseitiges angetriebenes Zahnrad, welche jeweils feststehend an Enden der einlassseitigen Nockenwelle und der auslassseitigen Nockenwelle angepasst sind, wobei sich die Enden der einlassseitigen und der auslassseitigen Nockenwelle über die Lagerwand und den Nockenwellenhalter hinaus erstrecken; ein Leerlaufzahnrad, welches feststehend an einer Spindel gehaltert ist, welche in dem Zylinderkopf gehaltert ist, um sowohl mit dem einlassseitigen als auch dem auslassseitigen angetriebenen Zahnrad einzugreifen; ein Leerlaufkettenrad, welches an einer der Lagerwand benachbarten axialen Position koaxial an dem Leerlaufzahnrad fixiert ist; und eine Nockenkette, welche in einer solchen Weise um ein Antriebskettenrad an der Kurbelwelle und das Leerlaufkettenrad herumgeführt ist, dass eine Drehleistung der Kurbelwelle auf die einlassseitige und die auslassseitige Nockenwelle übertragen wird;
    dadurch gekennzeichnet, dass:
    das Leerlaufkettenrad an einer axialen Position positioniert ist, welche in Bezug auf eine zu der einlassseitigen und der auslassseitigen Nockenwelle parallele axiale Richtung mit axialen Positionen der Lager der Lagerwand und des Nockenwellenhalters übereinstimmt oder überlappt.
  • Gemäß dieser Konfiguration kann das Leerlaufzahnrad, da das Leerlaufkettenrad an der mit dem Lager der Lagerwand und dem Nockenwellenhalter überlappten Position bereitgestellt ist, in der axialen Richtung in die Nähe der Lagerwand gebracht werden und das einlassseitige sowie das auslassseitige angetriebene Zahnrad, welche in Eingriffskontakt mit dem Leerlaufzahnrad sind, werden auch in die Nähe der Lagerwand gebracht. Ferner wird eine axiale Abmessung des Verbrennungsmotors niedergehalten, sodass diese klein ist, da das Leerlaufzahnrad derart positioniert sein kann, dass es sowohl mit der einlassseitigen als auch der auslassseitigen Nockenwelle eingreift, welche eine reduzierte vorstehende Länge von der Lagerwand aufweisen, und der Motor kann Kompakt gemacht werden.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Nockenwellenhalter durch Befestigungsbolzen zum Abdecken der Lager an der gleichen axialen Position wie das Leerlaufkettenrad an der Lagerwand befestigt, um die einlassseitige und die auslassseitige Nockenwelle drehbar zu haltern; und befestigen einige Befestigungsbolzen aus den Befestigungsbolzen, welche in Bezug auf eine zu der axialen Richtung transversale Richtung an Enden des Nockenwellenhalters angeordnet sind, Abschnitte des Nockenwellenhalters an beiden Seiten des Leerlaufkettenrads.
  • Gemäß dieser Konfiguration müssen, da die Befestigungsbolzen, welche an den Enden des Nockenwellenhalters angeordnet sind, aus den Befestigungsbolzen die Abschnitte an beiden Seiten mit dem Leerlaufkettenrad befestigen, welches zwischen den befestigten Abschnitten positioniert ist, die äußeren Befestigungsbolzen, welche an den gleichen axialen Positionen wie das Leerlaufkettenrad angeordnet sind, eine Interferenz mit dem Leerlaufkettenrad nicht verhindern, sodass die äußeren Befestigungsbolzen nicht veranlasst sind, zum Zweck eines Verhinderns einer Interferenz mit dem Leerlaufkettenrad unterhalb nach oben vorzustehen. Daher steht der obere Teil des Motors nicht nach oben vor und die Abmessung des Motors kann verringert werden.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weisen die Lagerwand und der Nockenwellenhalter vorstehende Abschnitte auf, welche sich von der Lagerwand und dem Nockenwellenhalter axial nach innen erstrecken und zwischen der einlassseitigen Nockenwelle und der auslassseitigen Nockenwelle angeordnet sind; und befestigt wenigstens ein Befestigungsbolzen aus den Befestigungsbolzen einen Teil des Nockenwellenhalters in den vorstehenden Abschnitten.
  • Gemäß dieser Konfiguration sind die Lagerwand und der Nockenwellenhalter mit den vorstehenden Abschnitten bereitgestellt, welche sich in der axialen Richtung in das Innere zwischen der einlassseitigen Nockenwelle und der auslassseitigen Nockenwelle erstrecken, und wenigstens ein innerer Befestigungsbolzen aus den Befestigungsbolzen befestigt einen Teil der vorstehenden Abschnitte. Somit kann der innere Befestigungsbolzen axial das Leerlaufkettenrad meidend und den Raum zwischen der einlassseitigen Nockenwelle und der auslassseitigen Nockenwelle verwendend die vorstehenden Abschnitte aneinander befestigen, sodass der Nockenwellenhalter kompakt angebracht werden kann, ohne die Abmessung des Motors zu erhöhen.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst der Verbrennungsmotor: einen zylindrischen einlassseitigen Nockenträger, welcher in einer Weise, zusammendrehend mit und axial verschiebbar in Bezug auf die einlassseitige Nockenwelle, an der und um die einlassseitige Nockenwelle herum angepasst ist und eine Mehrzahl von sich im Nockenprofil unterscheidenden und axial zueinander benachbarten Nockenerhebungen aufweist, wobei der einlassseitige Nockenträger einen Führungsnutzylinderabschnitt aufweist, welcher eine Führungsnut für einen Passeingriff mit einem Umschaltstift umfasst; einen zylindrischen auslassseitigen Nockenträger, welcher in einer Weise, zusammendrehend mit und axial verschiebbar in Bezug auf die auslassseitige Nockenwelle, an der und um die auslassseitige Nockenwelle herum angepasst ist und eine Mehrzahl von sich im Nockenprofil unterscheidenden und axial zueinander benachbarten Nockenerhebungen aufweist, wobei der auslassseitige Nockenträger einen Führungsnutzylinderabschnitt aufweist, welcher eine Führungsnut für einen Passeingriff mit einem Umschaltstift umfasst; und Nockenumschaltmechanismen zum Vorwärtsbewegen und Zurückziehen der Umschaltstifte in Eingriff und außer Eingriff mit der Führungsnut, um den einlassseitigen Nockenträger und den auslassseitigen Nockenträger axial zu verschieben, um die Nockenerhebungen umzuschalten; wobei die Führungsnutzylinderabschnitte, welche die Führungsnuten umfassen, einen Außendurchmesser aufweisen, welcher kleiner als ein Außendurchmesser eines Grundkreises der Nockenerhebungen ist; und die vorstehenden Abschnitte in dem gleichen axialen Bereich wie ein Führungsnutzylinderabschnitt wenigstens eines des einlassseitigen Nockenträgers und des auslassseitigen Nockenträgers angeordnet sind.
  • Gemäß dieser Konfiguration ist der Außendurchmesser des Führungsnutzylinderabschnitts, welcher die Führungsnut umfasst, kleiner als die Außendurchmesser der Grundkreise der mehreren Nockenerhebungen und die vorstehenden Abschnitte sind in dem gleichen axialen Bereich wie der wenigstens eine Führungsnutzylinderabschnitt des einlassseitigen und des auslassseitigen Nockenträgers angeordnet. Der einlassseitige sowie der auslassseitige Nockenträger und die vorstehenden Abschnitte können ohne eine Interferenz mit den Nockenerhebungen einander gegenseitig nah liegen, weil die vorstehenden Abschnitte, welche in den axialen Raum zwischen der einlassseitigen und der auslassseitigen Nockenwelle vorstehen, in dem gleichen axialen Bereich wie der Führungsnutzylinderabschnitt angeordnet sind, welcher einen reduzierten kleineren Außendurchmesser als die Außendurchmesser der Grundkreise der Nockenerhebungen aufweist. Folglich kann die Abmessung des Motors reduziert werden.
  • [Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung]
  • In der vorliegenden Erfindung kann das Leerlaufzahnrad, da die Lagerwand und der Nockenwellenhalter an der gleichen axialen Position wie das Leerlaufkettenrad positioniert sind, welches der Lagerwand benachbart und an einer axial inneren Seite des Leerlaufzahnrads angeordnet ist, axial in die Nähe der Lagerwand gebracht werden und das einlassseitige sowie das auslassseitige angetriebene Zahnrad, welche in Eingriffskontakt mit dem Leerlaufzahnrad sind, können axial in die Nähe der Lagerwand gebracht werden. Außerdem sind das einlassseitige und das auslassseitige angetriebene Zahnrad an den Endabschnitten mit einer reduzierten vorstehenden Länge der einlassseitigen und der auslassseitigen Nockenwelle angepasst, wodurch eine axiale Abmessung des Motors reduziert wird und der gesamte Motor kompakt gemacht wird.
  • [Kurzbeschreibung der Zeichnungen]
  • 1 ist eine rechte Seitenansicht, welche einen Verbrennungsmotor zeigt, welcher mit einem variablen Ventiltrieb gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bereitgestellt ist;
  • 2 ist eine linke Seitenansicht, welche den Verbrennungsmotor zeigt, wobei einige Abdeckelemente entfernt sind;
  • 3 ist eine linke Seitenansicht, welche den Verbrennungsmotor zeigt, wobei ein Teil weggelassen ist, wobei die linke Seitenansicht teilweise eine Schnittansicht ist, welche einen Teil zeigt, welcher Ventile umfasst;
  • 4 ist eine Draufsicht, welche einen von oben betrachteten Zylinderkopf in einem solchen Zustand zeigt, dass eine Zylinderkopfabdeckung entfernt ist;
  • 5 ist eine Draufsicht, welche den von oben betrachteten Zylinderkopf in einem solchen Zustand zeigt, dass ferner ein Nockenwellenhalter entfernt ist;
  • 6 ist eine Draufsicht, welche den von oben betrachteten Zylinderkopf in einem solchen Zustand zeigt, dass ferner Nockenwellen, zusammen mit Nockenträgern, entfernt sind;
  • 7 ist eine Schnittansicht, welche entlang einer Linie VII-VII in 4 genommen ist;
  • 8 ist eine Schnittansicht, welche entlang einer Linie VIII-VIII in 4 genommen ist und einen Zustand zeigt, in welchem die Zylinderkopfabdeckung hinzugefügt ist;
  • 9 ist eine Schnittansicht, welche entlang einer Linie IX-IX in 4 genommen ist und einen Zustand zeigt, in welchem die Zylinderkopfabdeckung hinzugefügt ist;
  • 10 ist eine Schnittansicht, welche entlang einer Linie X-X in 2 genommen ist;
  • 11 ist eine perspektivische Ansicht, welche nur Hauptkomponenten eines einlassseitigen Nockenumschaltmechanismus und eines auslassseitigen Nockenumschaltmechanismus zeigt;
  • 12 ist eine perspektivische Ansicht von Umschaltstiften;
  • 13 ist eine perspektivische Explosionsansicht, welche eine einlassseitige Umschaltantriebswelle und einen ersten Umschaltstift zeigt;
  • 14 ist eine perspektivische Ansicht, welche einen Zustand zeigt, dass der erste Umschaltstift und der zweite Umschaltstift in die einlassseitige Umschaltantriebswelle eingesetzt sind;
  • 15 ist eine perspektivische Ansicht, welche einen Zustand zeigt, dass der erste Umschaltstift in die auslassseitige Umschaltantriebswelle eingesetzt ist;
  • 16 ist eine erklärende Ansicht, welche aufeinanderfolgend Betriebsprozesse von Hauptelementen des einlassseitigen Nockenumschaltmechanismus zeigt; und
  • 17 ist eine erklärende Ansicht, welche aufeinanderfolgend Betriebsprozesse von Hauptelementen des auslassseitigen Nockenumschaltmechanismus zeigt.
  • [Beschreibung der Ausführungsformen]
  • Unter Bezugnahme auf die 1 bis 17 wird im Folgenden eine Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben.
  • Ein Verbrennungsmotor E ist ein luftgekühlter Einzelzylinder-Viertakt-Verbrennungsmotor und ist mit einem variablen Ventilbetätigungsmechanismus oder Ventiltrieb 40, welcher in 3 gezeigt ist, gemäß dieser Ausführungsform bereitgestellt. Der Motor E ist an einem Motorrad (nicht gezeigt) montiert, welches mit einem Vier-Ventil-Typ-Ventilbetätigungsmechanismus mit einer DOHC-Struktur bereitgestellt ist.
  • In der Beschreibung stimmt eine Längsrichtung mit dem normalen Standard eines Motorrads, welches sich vorwärtsbewegt, überein und eine Querrichtung ist eine Links-Rechts- oder eine Querrichtung des Motorrads. In den Zeichnungen bezeichnet FR die Vorderseite des Motorrads, RR bezeichnet die Hinterseite, LH bezeichnet die linke Seite und RH bezeichnet die rechte Seite.
  • Der Verbrennungsmotor E ist an dem Fahrzeug montiert, wobei eine Kurbelwelle 10 davon in der Quer-(Links-Rechts-)Richtung des Fahrzeugs ausgerichtet ist.
  • Wie in 3 gezeigt, definiert ein Kurbelgehäuse 1, welches die Kurbelwelle 10 lagert, welche in der Querrichtung ausgerichtet ist, eine Kurbelkammer 1c, welche die Kurbelwelle 10 aufnimmt, und eine Getriebekammer 1m, welche ein Getriebe M aufnimmt, ist an der Rückseite der Kurbelkammer 1c gebildet. Eine Ölwannenkammer 1o zum Aufbewahren von Schmieröl ist in den Boden der Kurbelkammer 1c integriert und durch im Wesentlichen horizontale Trennwände 1h unterteilt.
  • Wie in den 1 bis 3 gezeigt, ist der Verbrennungsmotor E mit einem Motorkörper bereitgestellt, welcher mit einem Zylinderblock 2, welcher an der Kurbelkammer 1c des Kurbelgehäuses 1 mit einem Zylinder 2a bereitgestellt ist, einem Zylinderkopf 3, welcher über eine Dichtung mit einem oberen Teil des Zylinderblocks 2 verbunden ist, und einer Zylinderkopfabdeckung 4 konfiguriert ist, welche einen oberen Teil des Zylinderkopfs 3 abdeckt.
  • Eine Zylinderachse Lc, welche eine Mittelachse des Zylinders 2a des Zylinderblocks 2 ist, ist etwas nach hinten geneigt. Der Zylinderblock 2, der Zylinderkopf 3 und die Zylinderkopfabdeckung 4, welche jeweils über/auf dem Kurbelgehäuse 1 aufgesetzt sind, erstrecken sich von dem Kurbelgehäuse 1 in einer etwas nach hinten geneigten Lage nach oben.
  • Eine Ölwanne 5, welche die Ölwannenkammer 1o bildet, erstreckt sich von dem Boden des Kurbelgehäuses 1.
  • Eine Hauptwelle 11 und eine Gegenwelle 12 des Getriebes M sind horizontal in der Getriebekammer 1m des Kurbelgehäuses 1 angeordnet, sodass sie sich transversal parallel zu der Kurbelwelle 10 erstrecken (siehe 3), und die Gegenwelle 12 geht nach links durch die Kurbelwelle 1 hindurch, sodass sie nach außen vorsteht. Die Gegenwelle 12 fungiert als eine Ausgangswelle.
  • Wie in 3 dargestellt, umfasst das Getriebe M, welches in der Getriebekammer 1m an der Rückseite der Kurbelkammer 1c angeordnet ist, die Hauptwelle 11 und die Gegenwelle 12, welche mit einer der Hauptwelle 11 zugeordneten Hauptzahnradgruppe 11g und einer der Gegenwelle 12 zugeordneten Gegenzahnradgruppe 12g ausgerüstet sind. Das Getriebe M umfasst ferner einen Zahnradverschiebungsmechanismus 15, welcher mit einer Verschiebungstrommel 16 und Verschiebungsgabeln 17a, 17b und 17c ausgerüstet ist, welche jeweils von einem Verschiebungsbetätigungsmechanismus betätigt werden.
  • Weiterhin unter Bezugnahme auf 3 sind ein Kolben 20, welcher sich in dem Zylinder 2a des Zylinderblocks 2 hin und her bewegt, und die Kurbelwelle 10 über einer Verbindungsstange 21 miteinander gekoppelt, von welcher beide Enden von einem Kolbenstift 20p und einem Kurbelstift 10p gehaltert sind, um einen Kurbelmechanismus auszubilden.
  • Dieser Verbrennungsmotor E ist mit dem Vier-Ventil-Typ-Variables-Ventil-Betätigungsmechanismus 40 mit der DOHC-Struktur bereitgestellt.
  • Wie in 3 gezeigt, weist der Zylinderkopf 3 darin eine Verbrennungskammer 30 auf, welche der Oberseite des Kolbens 20 gegenüberliegend angeordnet ist. Zwei Einlassanschlüsse 31i erstrecken sich derart nach oben, dass sie sich von der Verbrennungskammer 30 nach vorne krümmen, und zwei Auslassanschlüsse 31e erstrecken sich derart, dass sie sich von der Verbrennungskammer 30 nach hinten krümmen.
  • Die zwei Einlassanschlüsse 31i sind an der stromaufwärts gelegenen Seite verbunden und ein Drosselkörper 22 ist in einem Einlassdurchgang bereitgestellt, welcher sich von dem Verbindungsabschnitt erstreckt. Die stromaufwärts gelegene Seite des Einlassdurchgangs des Drosselkörpers 22 ist offen.
  • Eine Zündkerze 23 ist an dem Zentrum einer Deckenwand der Verbrennungskammer 30 angebracht, wobei ein Ende der Zündkerze 23 in die Verbrennungskammer 30 gerichtet ist.
  • Einlassventile 41 und Auslassventile 51, welche jeweils verschiebbar von Ventilführungen 32i und 32e gehaltert sind, sind integral in dem Zylinderkopf angepasst. Die Einlassventile 41 und die Auslassventile 51 werden von dem variablen Ventilbetätigungsmechanismus oder Ventiltrieb 40 angetrieben, welcher in dem Motor E bereitgestellt ist. Der variable Ventiltrieb 40 öffnet und schließt Einlassöffnungen der Einlassanschlüsse 31i und Auslassöffnungen der Auslassanschlüsse 31e in Synchronisation mit der Drehung der Kurbelwelle 10.
  • Der variable Ventiltrieb 40 ist in einer Ventilkammer 3c bereitgestellt, welche durch den Zylinderkopf 3 und die Zylinderkopfabdeckung 4 gebildet ist.
  • Wie in 6 gezeigt, einer Draufsicht, welche den Zylinderkopf 3 von oben gesehen zeigt, in welcher ein Teil des variablen Ventiltriebs 40 entfernt ist, ist der Zylinderkopf 3 in einer rechteckigen Form durch eine Vorderwand 3Fr und eine Rückwand 3Rr an der vorderen und der hinteren Seite in der Längsrichtung sowie eine linke Wand 3L und eine rechte Wand 3R an der linken und der rechten Seite in der Querrichtung gebildet. Die Ventilkammer 3c ist durch eine Lagerwand 3U aufgeteilt, welche in der Nähe der linken Wand 3L parallel zu der linken Wand gebildet ist, und eine Zahnradkammer 3g ist zwischen der linken Wand 3L und der Lagerwand 3U gebildet.
  • Die Ventilkammer 3c ist an der Oberseite der Brennkammer 30 angeordnet und durch eine Lagerwand 3V in eine rechte und eine linke Kammer aufgeteilt.
  • In einer oberen Endfläche der Lagerwand 3U, welche die Zahnradkammer 3g aufteilt, sind eine vordere und eine hintere Lagerausnehmung 3Ui und 3Ue in der Form eines halbkreisförmigen Hohlraums gebildet. Ähnlich sind in einer oberen Endfläche der Lagerwand 3V, welche die Zahnradkammer 3c aufteilt, eine vordere und eine hintere Lageraufnahme 3Vi und 3Ve in der Form eines halbkreisförmigen Hohlraums gebildet. Ein Kerzeneinsetzzylinder 3Vp zum Einsetzen der Zündkerze 23 ist in dem Zentrum der Lagerwand 3V gebildet.
  • Wie in 3 gezeigt, ist eine einlassseitige Nockenwelle 42 derart angeordnet, dass sie sich in der Querrichtung in einen Bereich oberhalb des Paars eines rechten und eines linken Einlassventils 41 erstreckt, und eine auslassseitige Nockenwelle 52 ist derart angeordnet, dass sie sich in der Querrichtung in einen Bereich oberhalb des Paars eines rechten und eines linken Auslassventils 51 erstreckt. Diese einlassseitige und diese auslassseitige Nockenwelle 42 und 52 sind in einer solchen Weise drehbar gelagert, dass diese Nockenwellen 42 und 52 zwischen den Lagerwänden 3U und 3V gehalten sind. Die einlassseitige und die auslassseitige Nockenwelle 42 und 52 sind an den Lagerwänden 3U und 3V gehalten und von oben jeweils von auf die Lagerwände 3U und 3V gesetzte Nockenwellenhalter 33 und 34 gehalten, wie in den 4 und 10 gezeigt.
  • Unter Bezugnahme auf die 5 und 10 ist die einlassseitige Nockenwelle 42 mit einem Zapfenabschnitt 42B vergrößerten Durchmessers bereitgestellt, um von der Lagerwand 3U gehaltert zu werden, und Flansche 42A und 42C sind an der linken und der rechten Seite des Zapfenabschnitts 42B gebildet.
  • Eine Keilwelle 42D (10), welche an der äußeren Umfangsfläche Keile aufweist, erstreckt sich an der rechten Seite des rechten Flanschs 42C.
  • Ein Schmieröldurchgang 42h ist entlang der Längsachse davon von dem rechten Ende durch das Innere der Keilwelle 42D zu dem Inneren des Zapfenabschnitt 42B in die einlassseitige Nockenwelle 42 gebohrt. Ein Schmierölverbindungsloch 42ha ist radial von dem linken Ende des Schmieröldurchgangs 42h zu der äußeren Umfangsfläche des Zapfenabschnitts 42B gebildet. Von innerhalb des Schmieröldurchgangs 42h erstrecken sich ein Nockenverbindungsölloch 42hb, Lagerverbindungsöllöcher 42hc und Nockenverbindungsöllöcher 42hb, welche an drei in der axialen Richtung voneinander beabstandeten Stellen radial in die Keilwelle 42D gebohrt sind.
  • Wie 10 zeigt, sind die linken Nockenverbindungsöllöcher 42hb, die zentralen Lagerverbindungsöllöcher 42hc und die rechten Nockenverbindungsöllöcher 42hb zu einer ringförmigen Nockenumfangsnut 42bv, einer ringförmigen Lagerumfangsnut 42cv bzw. einer ringförmigen Nockenumfangsnut 42bv offen, welche in einem Zustand gebildet sind, dass sie die äußere Umfangsfläche der Keilwelle 42D an insgesamt drei Stellen umgeben.
  • Ein Stopfen 45 ist in das rechte Ende des Schmieröldurchgangs 42h eingepresst und der Schmieröldurchgang 42h ist dadurch verschlossen.
  • Unter Bezugnahme auf die 6 und 7 weist das Lager 3UA des Zylinderkopfs 3 innere umlaufende Ölnuten 3Uiv und 3Uev auf, welche zum Lagern der einlassseitigen Nockenwelle 42 bzw. der auslassseitigen Nockenwelle 52 in den Lagerausnehmungen 3Ui und 3Ue gebildet sind.
  • In der Zwischenzeit ist, wie in 7 gezeigt, ein gemeinsamer Öldurchgang 33s in der Längsrichtung und entlang der oberen Fläche des Nockenwellenhalters 33 in dem Nockenwellenhalter 33 gebildet. Der gemeinsame Öldurchgang 33s verläuft über die Lagerausnehmung 33i bzw. 33e des Nockenwellenhalters 33, um die einlassseitige Nockenwelle 42 und die auslassseitige Nockenwelle 52 zu lagern.
  • Der gemeinsame Öldurchgang 33s verläuft an seinem mittleren Abschnitt durch ein Bolzenloch für einen später beschriebenen Befestigungsbolzen 38d.
  • Zweigöldurchgänge 33it und 33et, welche von dem gemeinsamen Öldurchgang 33s abzweigen, sind derart gebildet, dass sie sich zu einer Gegenfläche des Nockenwellenhalters 33 mit dem Lager 3UA des Zylinderkopfs 3 erstrecken (siehe 7).
  • Weiterhin unter Bezugnahme auf 7 steht der Zweigöldurchgang 33it mit der zu der Hinterseite der Lagerausnehmung 3Ui des Zylinderkopfs 3 offenen, inneren umlaufenden Ölnut 3Uiv in Verbindung, während der Zweigöldurchgang 33et mit der zu der Vorderseite der Lagerausnehmung 3Ue des Zylinderkopfs 3 offenen, inneren umlaufenden Ölnut 3Uev in Verbindung steht.
  • Der gemeinsame Öldurchgang 33s steht an dem hinteren Ende mit einem vertikalen Öldurchgang 33r in Verbindung. Der vertikale Öldurchgang 33r steht in der Lagerwand 3U des Zylinderkopfs 3 mit einem vertikalen Öldurchgang 3Ur in Verbindung.
  • Dementsprechend strömt Öl, welches durch den vertikalen Öldurchgang 3Ur des Zylinderkopfs 3 geht, über den vertikalen Öldurchgang 33r in dem Nockenwellenhalter 33 in den gemeinsamen Öldurchgang 33s. Dann wird das Öl von dem gemeinsamen Öldurchgang 33s in die Zweigöldurchgänge 33it und 33et verteilt und das verteilte Öl wird den inneren umlaufenden Ölnuten 3Uiv und 3Uev zugeführt. Das zugeführte Öl schmiert die Lager für die einlassseitige Nockenwelle 42 und die auslassseitige Nockenwelle 52.
  • Ferner ist das Schmierölverbindungsloch 42ha (10) in dem Zapfenabschnitt 42B der einlassseitigen Nockenwelle 42 zu der inneren umlaufenden Ölnut 3Uiv offen (7 und 10) und Öl wird von der inneren umlaufenden Ölnut 3Uiv durch das Schmierölverbindungsloch 42ha dem Schmieröldurchgang 42h in der einlassseitigen Nockenwelle 42 zugeführt.
  • Ähnlich ist das Schmierölverbindungsloch 52ha in dem Zapfenabschnitt 52B der auslassseitigen Nockenwelle 52 zu der inneren umlaufenden Ölnut 3Uev offen (7) und Öl wird von der inneren umlaufenden Ölnut 3Uev durch das Schmierölverbindungsloch 52ha dem Schmieröldurchgang 52h in der auslassseitigen Nockenwelle 52 zugeführt.
  • Wie in 10 gezeigt, wird das von dem Schmierölverbindungsloch 42ha des Zapfenabschnitts 42B der einlassseitigen Nockenwelle 42 in den Schmieröldurchgang 42h zugeführte Öl von den Nockenverbindungsöllöchern 42hb, den Lagerverbindungsöllöchern 42hc und den Nockenverbindungsöllöchern 42hb auf die Umfangsfläche der Keilwelle 42D abgegeben.
  • Das von dem Schmierölverbindungsloch 52ha des Zapfenabschnitts 52B der auslassseitigen Nockenwelle 52 in den Schmieröldurchgang 52h zugeführte Öl wird von einem ähnlichen, nicht gezeigten Verbindungsölloch auf die äußere Umfangsfläche der Keilwelle 52D abgegeben.
  • Ein zylindrischer einlassseitiger Nockenträger 43 ist mittels Keilen an die Keilwelle 42D der einlassseitigen Nockenwelle 42 angepasst.
  • Dementsprechend ist der einlassseitige Nockenträger 43 in einem Zustand axial verschiebbar an die einlassseitige Nockenwelle 42 angepasst, in welchem eine Drehung des Nockenträgers 43 in Bezug auf die einlassseitige Nockenwelle 42 verhindert wird.
  • Das von den Nockenverbindungsöllöchern 42hb, den Lagerverbindungsöllöchern 42hc und den Nockenverbindungsöllöchern 42hb abgegebene Öl wird in die Keilpassabschnitte zwischen der Keilwelle 42D und dem einlassseitigen Nockenträger 43 zugeführt (siehe 10).
  • Weiterhin unter Bezugnahme auf 10 ist eine Ausnehmung 42Ch zum Aufnehmen und zur Anlage des linken Endes des einlassseitigen Nockenträgers 43 in der rechten Fläche des Flanschs 42C an der rechten Seite des Zapfenabschnitt 42B vergrößerten Durchmessers der einlassseitigen Nockenwelle 42 gebildet.
  • Die Ausnehmung 42Ch ermöglicht, dass der Zapfenabschnitt 42B vergrößerten Durchmessers der einlassseitigen Nockenwelle 42 dem einlassseitigen Nockenträger 43 axial nah angeordnet ist, während ein axialer Bewegungsraum sichergestellt ist, welcher für den einlassseitigen Nockenträger 43 erforderlich ist. Folglich kann die einlassseitige Nockenwelle 42 mit einer axial reduzierten Länge festgelegt werden.
  • An dem einlassseitigen Nockenträger 43 sind zwei rechte und linke Paare einer ersten Nockenerhebung 43A und einer zweiten Nockenerhebung 43B gebildet, welche ein unterschiedliches Nockenprofil aufweisen. Diese Nockenerhebungen 43A und 43B jedes Paars sind in der axialen Richtung einander benachbart und die Paare sind jeweils an den zwei axialen Enden der äußeren Umfangsfläche eines Zapfenzylinderabschnitts 43C des Nockenträgers 43 angeordnet. Der Zapfenzylinderabschnitt 43C weist eine vorbestimmte axiale Länge auf und erstreckt sich zwischen den zwei Paaren der ersten und der zweiten Nockenerhebung 43A und 43B.
  • Die Grundkreise der Nockenprofile der aneinander angrenzenden ersten und zweiten Nockenerhebungen 43A und 43B weisen gegenseitig gleiche äußere Durchmesser auf und die aneinander angrenzenden ersten und zweiten Nockenerhebungen 43A und 43B sind an den gleichen Umfangs- oder Winkelpositionen angeordnet (siehe 8).
  • Unter Bezugnahme auf die 5 und 10 ist der einlassseitige Nockenträger 43 mit einem Führungsnutzylinderabschnitt 43D gebildet, welcher an der linken Seite der ersten Nockenerhebung 43A in dem linken Paar der ersten Nockenerhebung 43A und der zweiten Nockenerhebung 43B Umfangsführungsnuten 44 umfasst. Der einlassseitige Nockenträger 43 ist in dem rechten Paar ersten Nockenerhebung 43A und der zweiten Nockenerhebung 43B mit einem Rechtes-Ende-Zylinderabschnitt 43E an dem rechten Ende der rechten zweiten Nockenerhebung 43B bereitgestellt.
  • Der Führungsnutzylinderabschnitt 43D weist einen äußeren Durchmesser auf, welcher kleiner ist als ein Außendurchmesser eines Grundkreises mit gleichem Durchmesser wie die erste Nockenerhebung 43A und die zweite Nockenerhebung 43B.
  • Die Führungsnuten 44 des Führungsnutzylinderabschnitts 43D besteht aus einer ringförmigen Führungsnut 44c an einer axialen Mittenposition, einer nach links verschobenen Führungsnut 44l und einer nach rechts verschobenen Führungsnut 44r. Diese verschobenen Führungsnuten 44l und 44r sind von der mittleren ringförmigen Führungsnut 44c abgezweigt und erstrecken sich spiralförmig und axial weg von der mittleren ringförmigen Führungsnut 44c zu axialen Positionen in einem vorbestimmten axialen Abstand von der mittleren ringförmigen Führungsnut 44c (siehe 4 und 10).
  • Die nach links verschobene Führungsnut 44l ist nahe dem linken Ende des einlassseitigen Nockenträgers 43 gebildet.
  • Dementsprechend kann der axiale Endabschnitt des einlassseitigen Nockenträgers so kurz wie möglich ausgebildet werden und die axiale Länge des einlassseitigen Nockenträgers 43 selbst kann reduziert werden.
  • Wenn das linke Ende des einlassseitigen Nockenträgers 43, wie in 10 gezeigt, in der Ausnehmung 42Ch angeordnet ist, welche in der rechten Seite des Zapfenabschnitts 42B der einlassseitigen Nockenwelle 42 gebildet ist, ist auch ein Teil der nach links verschobenen Führungsnut 44l, welche nahe dem linken Ende des einlassseitigen Nockenträgers 43 gebildet ist, in die Ausnehmung 42Ch gesteckt. Da jedoch der verbleibende Teil der nach links verschobenen Nut 44l freigelegt ist, ohne in die Ausnehmung 42Ch gesteckt zu sein, greift die nach links verschobene Führungsnut nicht mit einem ersten, später beschriebenen Umschaltstift 73 ein und es besteht kein Problem bei einem Nockenverschiebungsvorgang.
  • Weiterhin unter Bezugnahme auf 10 weist der Zapfenzylinderabschnitt 43C des einlassseitigen Nockenträgers 43 Lagerschmierlöcher 43Ca und 43Cb auf, welche das Innere und das Äußere des Zylinderabschnitts 43C verbinden. Die Lagerschmierlöcher 43Ca und 43Cb sind an zwei Stellen in der axialen Richtung des Zapfenzylinderabschnitts 43C gebildet.
  • Zudem sind auch Nockenschmierlöcher 43Ah und 43Bh in jedem Paar der ersten Nockenerhebung 43A und der zweiten Nockenerhebung 43B gebildet (9 und 10). Die Nockenschmierlöcher 43Ah und 43Bh stehen von innen mit dem Äußeren der zugeordneten Flächen der Nocken in Verbindung, welche die Grundkreise bilden.
  • Der einlassseitige Nockenträger 43 und ein ähnlicher auslassseitiger Nockenträger 53 sind in der Seitenansicht aus 9 im Uhrzeigersinn gedreht. Die Nockenfläche der in 9 gezeigten zweiten Nockenerhebung 43B des gedrehten einlassseitigen Nockenträgers 43 berührt einen später beschriebenen Einlassschwenkarm 72 gleitend, sodass der Einlassschwenkarm 72 geschwenkt wird und das Einlassventil 41 bewegt wird.
  • Die Fläche eines Nockenansatzes der zweiten Nockenerhebung 43B weist eine Seite auf, an welcher der Nockenansatz den Einlassschwenkarm 72 zuerst mit einem höheren Nockenkontaktdruck gleitend berührt, und die andere Seite, an welcher der Nockenansatz den Einlassschwenkarm 72 danach mit einem kleineren Nockenkontaktdruck gleitend berührt. Das Nockenschmierloch 43Bh der zweiten Nockenerhebung 43B ist in der Nockenfläche des Grundkreises der zweiten Nockenerhebung 43B an einer Position gebildet, welche der Seite mit dem höheren Nockenkontaktdruck näher ist.
  • Das Nockenschmierloch 43Ah der ersten Nockenerhebung 43A ist ähnlich in einer solchen Weise gebildet, dass das Nockenschmierloch 43Ah in der Nockenfläche des Grundkreises der ersten Nockenerhebung 43A an einer Position in der Nähe der Seite mit einem höheren Nockenkontaktdruck offen ist.
  • Nockenschmierlöcher in einer ersten Nockenerhebung 53A und einer zweiten Nockenerhebung 53B des auslassseitigen Nockenträgers 53 sind auch in einer ähnlichen Weise gebildet.
  • Eine mit einem Boden versehene zylindrische Kappe 46 ist an ein Rechtes-Ende-Zylinderabschnitt 43E des einlassseitigen Nockenträgers 43 angepasst.
  • Ein einlassseitiges angetriebenes Zahnrad 47 ist von der linken Seite koaxial an den linken Flansch 42A der einlassseitigen Nockenwelle 42 angepasst und das einlassseitige angetriebene Zahnrad 47 ist durch zwei Schrauben 48 integral befestigt (10).
  • Wie in 10 dargestellt, ist der einlassseitige Nockenträger 43 mittels Keilen in einem solchen Zustand an die Keilwelle 42D der einlassseitigen Nockenwelle 42 angepasst, dass die Kappe 46 an den Rechtes-Ende-Zylinderabschnitt 43E des einlassseitigen Nockenträgers 43 angepasst ist, wobei der Zapfenabschnitt 42B der einlassseitigen Nockenwelle 42 zwischen der in der Lagerwand 3U des Zylinderkopfs 3 gebildeten Lagerausnehmung 3Ui und der halbkreisförmigen Lagerausnehmung 33i des Nockenwellenhalters 33 drehbar gehaltert ist. Der Zapfenzylinderabschnitt 43C des einlassseitigen Nockenträgers 43 ist zwischen der in der Lagerwand 3V des Zylinderkopfs 3 gebildeten Lagerausnehmung 3Vi und einer halbkreisförmigen Lagerausnehmung 34i des Nockenwellenhalters 34 drehbar gehaltert.
  • Die einlassseitige Nockenwelle 42 wird in Bezug auf die Lagerwand 3U des Zylinderkopfs 3 und den Nockenwellenhalter 33, mit dem linken und dem rechten Flansch 42A und 42C des Zapfenabschnitts 42B an die beiden Seiten des Nockenwellenhalters 33 und an die beiden Seiten der Lagerwand 3U des Zylinderkopfs 3 angepasst, axial positioniert. Dann wird das an dem linken Flansch 42A montierte einlassseitige angetriebene Zahnrad 47 in der Zahnradkammer 3g angeordnet.
  • Wie oben beschrieben, wird der einlassseitige Nockenträger 43 mittels Keilen an die Keilwelle 42D der einlassseitigen Nockenwelle 42 angepasst, sodass der einlassseitige Nockenträger 43 axial verschoben werden kann, während er zusammen mit der einlassseitigen Nockenwelle 42 gedreht wird.
  • Da der Zapfenzylinderabschnitt 43C, mit einer axialen vorbestimmten Länge, des einlassseitigen Nockenträgers 43 von der Lagerwand 3V des Zylinderkopfs 3 und des Nockenwellenhalters 34 gehaltert ist, wird eine axiale Verschiebung des einlassseitigen Nockenträgers 43 beschränkt, wenn die den linken Seiten der Lagerwand 3V und des Nockenwellenhalters 34 gegenüberliegende zweite Nockenerhebung 43B an der Lagerwand 3V und dem Nockenwellenhalter 34 anliegt und wenn die den rechten Seiten der Lagerwand 3V und des Nockenwellenhalters 34 gegenüberliegende erste Nockenerhebung 43A an der Lagerwand 3V und dem Nockenwellenhalter 34 anliegt (siehe 10).
  • Weiterhin unter Bezugnahme auf 10 wird Schmieröl in dem Schmieröldurchgang 42h in der einlassseitigen Nockenwelle 42 von den Nockenverbindungsöllöchern 42hb, den Lagerverbindungsöllöchern 42hc und den Nockenverbindungsöllöchern 42hb in die Nockenumlaufnut 42bv, die Lagerumlaufnut 42cv bzw. die Nockenumlaufnut 42bv abgegeben. Das Öl schmiert die mittels Keilen angepassten Abschnitte zwischen der Keilwelle 42D und dem einlassseitigen Nockenträger 43 um die Keilwelle 42D. Die Lagerverbindungsöllöcher 42hc des Zapfenabschnitts 42B der einlassseitigen Nockenwelle 42 ist an der gleichen axialen Position wie die Lagerwand 3V und der Nockenwellenhalter 34 angeordnet. Ferner weist der Zapfenzylinderabschnitt 43C des einlassseitigen Nockenträgers 43, welcher die Lagerverbindungsöllöcher 42hc umgibt, die beiden Lagerschmierlöcher 43Ca und 43Cb auf. Somit sind die Lagerschmierlöcher 43Cb, in dem Fall eines nach links Verschiebens des einlassseitigen Nockenträgers 43, derart ausgebildet, dass sie den Lagerverbindungsöllöchern 42hc gegenüberstehen, während in dem Fall eines nach rechts Verschiebens, die anderen Lageröllöcher 43Ca derart ausgebildet sind, dass sie jeweils den Lagerverbindungsöllöchern 42hc gegenüberstehen, wie in 5 gezeigt. Daher kann in beiden Fällen Öl entweder über die Lagerschmierlöcher 43Ca oder über die Lagerschmierlöcher 43Cb in die Lagerausnehmungen 3Vi und 34i zugeführt werden und den Lagerausnehmungen 3Vi und 34i kann Schmieröl zugeführt werden.
  • Um die axiale Verschiebung des einlassseitigen Nockenträgers 43 zu beschränken und den einlassseitigen Nockenträger 43 zu positionieren, kann eine kugelförmige Eingriffsausnehmung jeweils an axialen Positionen der Lagerschmierlöcher 43Ca und 43Cb in der inneren Umfangsfläche des einlassseitigen Nockenträgers 43 gebildet sein. Eine Eingriffskugel kann bereitgestellt sein, um durch eine Schraubenfeder gedrückt zu werden, welche innerhalb an den axialen Positionen jedes der Lagerverbindungsöllöcher 42hc der einlassseitigen Nockenwelle 42 installiert ist, und um zurückziehbar von der äußeren Umfangsfläche der einlassseitigen Nockenwelle 42 vorzustehen. Die Eingriffskugel steht mit jeder der beiden Eingriffsausnehmungen in Eingriff.
  • Die beiden Eingriffsausnehmungen und die Eingriffskugeln können an jeglicher Position in der axialen Richtung des einlassseitigen Nockenträgers 43 und der einlassseitigen Nockenwelle 42 bereitgestellt sein, wenn die oben erwähnte Positionsbedingung erfüllt ist.
  • Die Nockenverbindungsöllöcher 42hb und 42hb an beiden Seiten des Lagerverbindungsöllochs 42hc der einlassseitigen Nockenwelle 42 sind an den gleichen axialen Positionen wie die Einlassventile 41 und 41 (und die später beschriebenen Einlassschwenkarme 72 und 72) angeordnet. In der nach links verschobenen Position des einlassseitigen Nockenträgers 43 sind die zweiten Nockenerhebungen 43B und 43B jeweils an den gleichen axialen Positionen wie die Einlassventile 41 und 41 angeordnet (siehe 5) und in der nach rechts verschobenen Position des einlassseitigen Nockenträgers 43 sind die ersten Nockenerhebungen 43A und 43A jeweils an den gleichen axialen Positionen wie die Einlassventile 41 und 41 angeordnet.
  • Daher sind die Nockenschmierlöcher 43Bh und 43Bh der zweiten Nockenerhebungen 43B, wenn der einlassseitige Nockenträger 43 nach links verschoben ist, derart ausgebildet, dass sie den Nockenverbindungsöllöchern 42hb und 42hb der einlassseitigen Nockenwelle 42 gegenüberstehen, Öl wird den Nockenflächen der zweiten Nockenerhebungen 43B und 43B zugeführt und Teile in Gleitkontakt mit den Einlassschwenkarmen 72 und 72 werden geschmiert, wie aus 10 zu verstehen ist.
  • Wenn der einlassseitige Nockenträger nach rechts verschoben ist, sind die Nockenschmierlöcher 43Ah und 43Ah der ersten Nockenerhebungen 43A und 43A derart ausgebildet, dass sie den Nockenverbindungsöllöchern 42hb und 42hb der einlassseitigen Nockenwelle 42 gegenüberstehen, Öl wird den Nockenflächen der ersten Nockenerhebungen 43A zugeführt und Teile in Gleitkontakt mit den Einlassschwenkarmen 72 und 72 werden geschmiert.
  • Wie oben beschrieben, wird sowohl bei der Verschiebung nach links als auch nach rechts den Teilen in Gleitkontakt mit den Nockenerhebungen 43A und 43B sowie den Einlassschwenkarmen 72 Öl zugeführt und die Teile in Gleitkontakt werden geschmiert.
  • Wie aus 5 festzustellen ist, weist die auslassseitige Nockenwelle 52 die gleiche Konfiguration wie die einlassseitige Nockenwelle 42 auf und ein linker Flansch 52A, ein Zapfenabschnitt 52B, ein rechter Flansch 52C sowie eine Keilwelle 52D sind in dieser Reihenfolge gebildet.
  • Der auslassseitige Nockenträger 53 ist mittels Keilen an die Keilwelle 52D der auslassseitigen Nockenwelle 52 angepasst. Die erste Nockenerhebung 53A und die zweite Nockenerhebung 53B jedes des rechten und linken Paars unterscheiden sich im Nockenprofil und die beiden Paare sind in axial voneinander beabstandeten Positionen an der äußeren Umfangsfläche des auslassseitigen Nockenträgers 53 mit einem Zapfenzylinderabschnitt 53C einer vorbestimmten axialen Länge zwischen den beiden Paaren an dem einlassseitigen Nockenträger 43 angeordnet.
  • Die aneinander angrenzenden ersten und zweiten Nockenerhebungen 53A und 53B weisen zueinander gleiche Außendurchmesser von Grundkreisen der Nockenprofile auf.
  • Wie in den 4 und 11 gezeigt, ist der auslassseitige Nockenträger 53 mit einem Führungsnutzylinderabschnitt 53D bereitgestellt, welcher zwei Führungsnuten 54 aufweist, welche grundsätzlich parallel sind, aber teilweise miteinander in Verbindung stehen. In dieser Hinsicht unterscheidet sich der Führungsnutzylinderabschnitt 53D von dem Führungsnutzylinderabschnitt 43D des einlassseitigen Nockenträgers 43. Der Führungsnutzylinderabschnitt 53D ist an der linken Seite der ersten Nockenerhebung 53A des linken Paars mit den linken Führungsnuten 54 bereitgestellt, welche den Führungsnutzylinderabschnitt 53D umgeben. Der auslassseitige Nockenträger 53 ist auch mit einem Führungsnutzylinderabschnitt 53E bereitgestellt, welcher an der rechten Seite der zweiten Nockenerhebung 53B des rechten Paars mit den rechten Führungsnuten 55 gebildet ist, welche den Führungsnutzylinderabschnitt 53E umgeben. Der auslassseitige Nockenträger 53 ist auch mit einem Rechtes-Ende-Zylinderabschnitt 53F bereitgestellt, welche an dem rechten Ende des Führungsnutzylinderabschnitts 53E gebildet ist.
  • Außendurchmesser der Führungsnutzylinderabschnitte 53D und 53E sind kleiner als die Außendurchmesser der Grundkreise, welche den gleichen Durchmesser wie die der ersten Nockenerhebung 53A und der zweiten Nockenerhebung 53B aufweisen.
  • Wie in den 4 und 5 gezeigt, umfassen die Führungsnuten 54 des linken Führungsnutzylinderabschnitts 53D eine ringförmige Führungsnut 54c, welche der Linken Endfläche des auslassseitigen Nockenträgers 53 benachbart ist. Die ringförmige Führungsnut 54c umgibt den Führungsnutzylinderabschnitt 53D an einer vorbestimmten axialen Position in Umfangsrichtung. Die Führungsnuten 54 des linken Führungsnutzylinderabschnitts 53D umfassen auch eine nach rechts verschobene Führungsnut 54r, welche spiralförmig an einer axialen Position gebildet ist, welche in einem vorbestimmten axialen Abstand nach rechts beabstandet ist. Die nach rechts verschobene Führungsnut 54r zweigt von der ringförmigen Führungsnut 54c nach rechts ab.
  • Die Führungsnuten 55 des rechten Führungsnutzylinderabschnitts 53E umfassen eine ringförmige Führungsnut 55c, welche den Führungsnutzylinderabschnitt 53E an einer vorbestimmten axialen Position in Umfangsrichtung umgibt, und eine nach links verschobene Führungsnut 55l, welche spiralförmig in einem vorbestimmten axialen Abstand nach links von der ringförmigen Führungsnut 55c gebildet ist und von der ringförmigen Führungsnut 55c nach links abzweigt.
  • Eine mit einem Boden versehene zylindrische Kappe 56 ist an den Rechtes-Ende-Zylinderabschnitt 53F (11) des auslassseitigen Nockenträgers 53 angepasst.
  • Zudem ist ein auslassseitiges angetriebenes Zahnrad 57 von der linken Seite koaxial an den linken Flansch 52A der auslassseitigen Nockenwelle 52 angepasst und das auslassseitige angetriebene Zahnrad 57 ist integral durch zwei Schrauben 58 befestigt (siehe 4, 5).
  • Unter Bezugnahme auf 5 ist der auslassseitige Nockenträger 53 mittels Keilen an die Keilwelle 52D der auslassseitigen Nockenwelle 52 angepasst. Der Zapfenabschnitt 52B der auslassseitigen Nockenwelle 52 ist zwischen der Lagerausnehmung 3Ue (siehe 6) in der Lagerwand 3U des Zylinderkopfs 3 und der halbkreisförmigen Lagerausnehmung des Nockenwellenhalters 33 drehbar gehaltert. Die Kappe 56 ist an den Rechtes-Ende-Zylinderabschnitt 53F des auslassseitigen Nockenträgers 53 angepasst und der Zapfenzylinderabschnitt 53C des auslassseitigen Nockenträgers 53 ist zwischen der Lagerausnehmung 3Ve (siehe 6) in der Lagerwand 3V des Zylinderkopfs 3 und einer halbkreisförmigen Lagerausnehmung des Nockenwellenhalters 34 (siehe 4) drehbar gehaltert.
  • Die auslassseitige Nockenwelle 52 ist axial positioniert, wobei die Lagerwand 3U des Zylinderkopfs 3 und des Nockenwellenhalters 33 zwischen dem linken und dem rechten Flansch 52A und 52C des Zapfenabschnitts 52B gehalten ist. Das auslassseitige angetriebene Zahnrad 57, welches an dem linken Flansch 52A montiert ist, ist in der Zahnradkammer 3g angeordnet.
  • Der auslassseitige Nockenträger 53, welcher mittels Keilen an der Keilwelle 52D der axial wie oben beschrieben positionierten drehbaren auslassseitigen Nockenwelle 52 angepasst ist, kann axial verschoben und zusammen mit der auslassseitigen Nockenwelle 52 gedreht werden.
  • Der Zapfenzylinderabschnitt 53C, welcher die vorbestimmte axiale Länge des auslassseitigen Nockenträgers 53 aufweist, ist von der Lagerwand 3V des Zylinderkopfs 3 des Nockenwellenhalters 34 gehaltert. Eine axiale Verschiebung des auslassseitigen Nockenträgers 53 ist durch eine Anlage der zweiten Nockenerhebung 53B des linken Paars an den linken Seiten der Lagerwand 3V und des Nockenwellenhalters 34 sowie durch eine Anlage der ersten Nockenerhebung 53A des rechten Paars an den rechten Seiten der Lagerwand 3V des Nockenwellenhalters 34 beschränkt.
  • Ein Zufuhrpfad von Schmieröl, welches die auslassseitige Nockenwelle 52 schmiert, ein Keilpassabschnitt des auslassseitigen Nockenträgers 53 und Lager sind im Wesentlichen die gleichen wie bei der Struktur der einlassseitigen Nockenwelle 42 und des einlassseitigen Nockenträgers 43.
  • Das einlassseitige angetriebene Zahnrad 47, welches an dem linken Flansch 42A der einlassseitigen Nockenwelle 42 montiert ist, und das auslassseitige angetriebene Zahnrad 57, welches an dem linken Flansch 52A der auslassseitigen Nockenwelle 52 montiert ist, sind Seite an Seite in der Zahnradkammer 3g angeordnet, um sich in einer zu den Dickenrichtungen der Zahnradkammer 3g lotrechten Ebene zu erstrecken.
  • Wie in 2 gezeigt, weisen sowohl das einlassseitige angetriebene Zahnrad 47 an der Vorderseite und das auslassseitige angetriebene Zahnrad 57 an der Hinterseite den gleichen Durchmesser auf und ein Leerlaufzahnrad 61, welches mit diesen angetriebenen Zahnrädern 47 und 48 eingreift, ist unterhalb und zwischen beiden angetriebenen Zahnrädern bereitgestellt.
  • Das Leerlaufzahnrad 61 ist ein Zahnrad, welches einen größeren Durchmesser als das einlassseitige und das auslassseitige angetriebene Zahnrad 47 und 57 aufweist, und, wie in 10 gezeigt, ist das Leerlaufzahnrad 61 mittels eines Lagers 63 an einer zylindrischen, hohlen Spindel 65 drehbar gehaltert, welche sich zwischen der linken Wand 3L des Zylinderkopfs 3 und der Lagerwand 3U erstreckt und durch die Zahnradkammer 3g hindurchgeht.
  • Die zylindrische, hohle Spindel 65 ist durch einen Bolzen 64, welcher durch die linke Wand 3L hindurchgeht, an der Lagerwand 3U gesichert.
  • Die hohle Spindel 65 ist durch den Bolzen 64 in einem solchen Zustand befestigt und gesichert, dass der Innenring des Lagers 63 zwischen einer Endfläche eines Abschnitts vergrößerten Durchmessers der Spindel 65 und der Lagerwand 3U gehalten ist. Ein Kragen 65a ist an die Spindel 65 angepasst.
  • Weiterhin unter Bezugnahme auf 10 weist das Leerlaufzahnrad 61 einen zylindrischen Ansatz 61b auf, welcher in den Außenring des Lagers 63 angepasst ist und nach rechts vorsteht, und ein Leerlaufkettenrad 62 ist an die äußere Umfangsfläche des zylindrischen Ansatzes 61b angepasst.
  • Das Leerlaufkettenrad 62 weist im Wesentlichen den gleichen (oder einen etwas größeren) Durchmesser wie das Leerlaufzahnrad 61 auf.
  • Wie in den 7 und 10 gezeigt, ist das Leerlaufkettenrad 62 mit einem großen Durchmesser an der gleichen axialen Position (in der Querrichtung) wie das Lager 3UA angeordnet, welches in dem oberen Ende der Lagerwand 3U die Lagerausnehmungen 3Ui und 3Ue zum Lagern des Zapfenabschnitts 42B der einlassseitigen Nockenwelle 42 und des Zapfenabschnitts 52B der auslassseitigen Nockenwelle 52 bildet. Das Leerlaufkettenrad 62 ist unter dem Lager 3UA angeordnet.
  • Die Lagerausnehmungen 33i und 33e (7) des Nockenwellenhalters 33 positionieren den Zapfenabschnitt 42B der einlassseitigen Nockenwelle 42 und den Zapfenabschnitt 52B der auslassseitigen Nockenwelle 52 in den Lagerausnehmungen 3Ui und 3Ue des Lagers 3UA des Zylinderkopfs 3 von oben. Wie in 4 angezeigt, weist der Nockenwellenhalter 33 an den beiden Seiten der einlassseitigen Nockenwelle 42 Befestigungsabschnitte 33a und 33b und an den beiden Seiten der auslassseitigen Nockenwelle 52 Befestigungsabschnitte 33c und 33d auf. Diese Befestigungsabschnitte 33a, 33b und 33c, 33d weisen darin Bolzenlöcher auf, durch welche Befestigungsbolzen 38a, 38b und 38c, 38d verlaufen, um denen Nockenwellenhalter 33 feststehend an dem Zylinderkopf 3 zu befestigen.
  • Da das Leerlaufkettenrad 62 mit einem großen Durchmesser unterhalb des Lagers 3UA des Zylinderkopfs 3 positioniert ist, befestigen die beiden in der vorne-hinten-Richtung äußeren Befestigungsbolzen 38a und 38d aus den vier Befestigungsbolzen 38a, 38b und 38c, 38d die Befestigungsabschnitte 33a und 33d an den beiden Seiten des Leerlaufkettenrads 62 (siehe 4 und 7).
  • An der Lagerwand 3U des Zylinderkopfs 3 und des Nockenwellenhalters 33 sind jeweils axial vorstehende Abschnitte 3UB (5) und 33B (4) gebildet, welche in den Bereichen zwischen der einlassseitigen Nockenwelle 42 und der auslassseitigen Nockenwelle 52 zu dem Inneren (zu der rechten Seite) vorstehen.
  • Die vorstehenden Vorsprünge 3UB und 33B stehen weg von dem Leerlaufkettenrad 62 zu der rechten Seite vor, um eine Interferenz mit dem Leerlaufkettenrad 62 zu verhindern, wie in den 4 und 5 gezeigt. Die vorstehenden Abschnitte 3UB und 33B sind in der im Wesentlichen gleichen axialen Position wie der Führungsnutzylinderabschnitt 43D des einlassseitigen Nockenträgers 43 bereitgestellt. Die vorstehenden Vorsprünge 3UB und 33B sowie der Führungsnutzylinderabschnitt 43D sind nah zueinander in der vorne-hinten-Richtung positioniert, welche die axiale Richtung kreuzt.
  • Wie in den 4 und 7 gezeigt, befestigen die beiden inneren Befestigungsbolzen 38b und 38c aus den vier Befestigungsbolzen 38a, 38b und 38c, 38d jeweils die Befestigungsabschnitte 33b und 33c des vorstehenden Abschnitts 33B an den vorstehenden Abschnitten 3UB.
  • Wie bereits in 4 beschrieben und gezeigt, positioniert der Nockenwellenhalter 34 den Zapfenzylinderabschnitt 43C des einlassseitigen Nockenträgers 43 sowie den Zapfenzylinderabschnitt 53C des auslassseitigen Nockenträgers 53 und die Zapfenzylinderabschnitte 43C und 53C sind zwischen der Lagerwand 3V und dem Nockenwellenhalter 34 gehalten. An den beiden Seiten der Länge des Zapfenzylinderabschnitts 43C ist der Nockenwellenhalter 34 durch Befestigungsbolzen 39a und 39b an dem Zylinderkopf, wobei der Zapfenzylinderabschnitt 43C zwischen den Befestigungsbolzen 39a und 39b gehalten ist, und durch Befestigungsbolzen 39c und 39d befestigt, wobei der Zapfenzylinderabschnitt 53C zwischen den Befestigungsbolzen 39c und 39d gehalten ist.
  • Ein Zündkerzeneinsetzzylinder 34p ist in dem Zentrum des Nockenwellenhalters 34 gebildet und mit einem Kerzeneinsetzzylinder 3Vp der Lagerwand 3V gekoppelt (siehe 4).
  • Unter Bezugnahme auf 2 ist eine Nockenkette 66 an der Kurbelwelle 10 um das Leerlaufkettenrad 62 mit einem großen Durchmesser und ein Antriebskettenrad 67 mit einem kleinen Durchmesser gewunden.
  • Wie aus 2 festzustellen ist, wird durch einen Nockenkettenspannerführung 68 eine Spannung auf die Nockenkette 66 aufgebracht, welche auf das Leerlaufkettenrad 62 und das Antriebskettenrad 67 gewunden ist. Die Nockenkette 66 ist durch eine anzutreibende Nockenkettenführung 69 geführt.
  • Dementsprechend wird das Leerlaufkettenrad 62, da eine Drehung der Kurbelwelle 10 über die Nockenkette 66 auf das Leerlaufkettenrad 62 übertragen wird, in eine Drehung angetrieben, was das Leerlaufzahnrad 61 zum Drehen bringt. Die Drehung des Leerlaufzahnrads 61 dreht das einlassseitige angetriebene Zahnrad 47 und das auslassseitige angetriebene Zahnrad 57, welche mit dem Leerlaufzahnrad 61 eingreifen, wobei das einlassseitige angetriebene Zahnrad 47 die einlassseitige Nockenwelle 42 zum Drehen bringt und das auslassseitige angetriebene Zahnrad 57 die auslassseitige Nockenwelle 52 zum Drehen bringt.
  • 11 zeigt eine perspektivische Ansicht, nur von Hauptkomponenten eines einlassseitigen Nockenumschaltmechanismus 70 und eines auslassseitigen Nockenumschaltmechanismus 80 des variablen Ventiltriebs oder des Ventilbetätigungsmechanismus 40.
  • Der einlassseitige Nockenträger 43 und der auslassseitige Nockenträger 53 sind jeweils über die Keile an der einlassseitigen Nockenwelle 42 und der auslassseitigen Nockenwelle 52 angepasst, welche in Synchronisation mit der Kurbelwelle 10 gedreht werden.
  • Der einlassseitige Nockenumschaltmechanismus 70 umfasst eine einlassseitige Umschaltantriebswelle 71 welche an der Hinterseite von und unterhalb der einlassseitigen Nockenwelle 42 parallel zu der Nockenwelle 42 angeordnet ist. Der auslassseitige Nockenumschaltmechanismus 80 umfasst eine auslassseitige Umschaltantriebswelle 81 welche an der Hinterseite von und unterhalb der einlassseitigen Nockenwelle 52 parallel zu der Nockenwelle 52 angeordnet ist.
  • Die einlassseitige Umschaltantriebswelle 71 und die auslassseitige Umschaltantriebswelle 81 sind von dem Zylinderkopf 3 gehaltert.
  • Unter Bezugnahme auf 6 ist die Ventilkammer 3c des Zylinderkopfs 3 integral darin mit einem Zylinderabschnitt 3A gebildet, welcher sich in der Querrichtung linear von einer Position vor dem Zentrum der Lagerwand 3U durch die Lagerwand 3V zu der rechten Wand 3R erstreckt.
  • Die Ventilkammer 3c des Zylinderkopfs 3 ist auch integral darin mit einem Zylinderabschnitte 3B gebildet, welcher sich in der Querrichtung linear an und entlang der inneren Fläche der hinteren Wand 3Rr von einer Position vor dem Zentrum der Lagerwand 3U durch die Lagerwand 3V zu der rechten Wand 3R erstreckt.
  • Die einlassseitige Umschaltantriebswelle 71 ist axial verschiebbar in ein axiales Loch des Zylinderabschnitts 3A eingefügt und die auslassseitige Umschaltantriebswelle 81 ist axial verschiebbar in ein axiales Loch des Zylinderabschnitts 3B eingefügt.
  • Wie in den 6 und 8 gezeigt, ist der Zylinderabschnitt 3A entsprechend dem rechten und dem linken Einlassventil 41 an den beiden Seiten der Lagerwand 3V an zwei Stellen ausgeschnitten, sodass die einlassseitige Umschaltantriebswelle 71 durch die ausgeschnittenen Abschnitte freigelegt ist. Die Einlassschwenkarme 72 sind in den ausgeschnittenen Abschnitten schwenkbar von der einlassseitigen Umschaltantriebswelle 71 gehaltert.
  • Das heißt, die einlassseitige Umschaltantriebswelle 71 fungiert als eine Schwenkarmwelle.
  • Unter Bezugnahme auf 11 liegt ein Ende jedes der Einlassschwenkarme 72 an dem oberen Ende jedes der Einlassventile 41 an und entweder die erste Nockenerhebung 43A oder die zweite Nockenerhebung 43B ist dafür ausgelegt, eine gewölbte obere Endfläche des einen Endes des zugeordneten Einlassschwenkarms 72 durch eine axiale Verschiebung des einlassseitigen Nockenträgers 43 gleitend zu berühren.
  • Dementsprechend wirkt entweder die erste Nockenerhebung 43A oder die zweite Nockenerhebung 43B auf und schwenkt den zugeordneten Einlassschwenkarm 72 entsprechend eines Profils einer der Nockenerhebungen 43A oder 43B, wenn der einlassseitige Nockenträger 43 gedreht wird, um das zugeordnete Einlassventil 41 zu drücken, und entweder die erste Nockenerhebung 43A oder die zweite Nockenerhebung 43B betätigt eine Öffnung des zugeordneten Einlassventils für die Brennkammer 30.
  • Ähnlich ist der Zylinderabschnitt 3B an Positionen entsprechend dem rechten und dem linken Auslassventil 51 an beiden Seiten der Lagerwand 3V ausgeschnitten und die auslassseitige Umschaltantriebswelle 81 ist in den ausgeschnittenen Abschnitten freigelegt. Auslassschwenkarme 82 sind in den ausgeschnittenen Abschnitten von der auslassseitigen Umschaltantriebswelle 81 schwenkbar gehaltert (siehe 6).
  • Das heißt, die auslassseitige Umschaltantriebswelle 81 fungiert als eine Schwenkarmwelle.
  • Wie in 11 gezeigt, liegt ein Ende jedes der Auslassschwenkarme 82 an dem oberen Ende jedes der Einlassventile 51 an und entweder die erste Nockenerhebung 53A oder die zweite Nockenerhebung 53B ist dafür ausgelegt, eine gewölbte obere Endfläche des einen Endes des zugeordneten Auslassschwenkarms 82 durch eine axiale Verschiebung des auslassseitigen Nockenträgers 53 gleitend zu berühren.
  • Dementsprechend betätigt entweder die erste Nockenerhebung 53A oder die zweite Nockenerhebung 53B eine Schwenkung des zugeordneten Einlassschwenkarms 82 entsprechend eines Profils entweder der Nockenerhebung 53A oder der zweiten Nockenerhebung 53B, wenn der auslassseitige Nockenträger 53 gedreht wird, um das zugeordnete Auslassventil 51 zu drücken, und entweder die erste Nockenerhebung 53A oder die zweite Nockenerhebung 53B betätigt eine Öffnung des zugeordneten Auslassventils für die Brennkammer 30.
  • Wie in den 5 und 6 gezeigt, sind an dem Zylinderabschnitt 3A zwei aneinander angrenzende zylindrische Ansätze 3As bereitgestellt, um an den Führungsnut Zylinderabschnitten 43D benachbarten Stellen in Richtung des Führungsnutzylinderabschnitts 43D des einlassseitigen Nockenträgers 43 vorzustehen. Die beiden zylindrischen Ansätze 3As sind in der Nähe der Lagerwand 3U positioniert.
  • Die inneren Löcher der zylindrischen Ansätze 3As münden in das axiale Loch in dem Zylinderabschnitt 3A.
  • Der erste Umschaltstift 73 und ein zweiter Umschaltstift 74 sind verschiebbar in die inneren Löcher der rechten und der linken zylindrischen Ansätze 3As eingepasst.
  • Unter Bezugnahme auf 8 überlappen die Öffnungen der zylindrischen Ansätze 3As, von welchen der erste Umschaltstift 73 und der zweite Umschaltstift 74 von den zylindrischen Ansätzen 3As vorstehen, mit den Kreisen mit dem größten Durchmesser der Nockenansätze der ersten und der zweiten Nockenerhebung 43A und 43B, wie in der axialen Ansicht aus 8 gesehen.
  • Das heißt, dass bei dem Kreis mit dem größten Durchmesser der ersten Nockenerhebung 43A in der axialen Ansicht aus 8 der untere Nockenansatz mit den Öffnungen der zylindrischen Ansätze 3As überlappt.
  • Daher kann die einlassseitige Umschaltantriebswelle 71 so nah wie möglich an der einlassseitigen Nockenwelle 42 angeordnet werden und der Verbrennungsmotor E kann kompakt ausgebildet werden.
  • Wie in 12 gezeigt, weist der erste Umschaltstift 73 einen Endzylinderabschnitt 73a und einen Basiszylinderabschnitt 73b auf, welche durch eine Zwischenstange 73c linear gekoppelt sind.
  • Der Basiszylinderabschnitt 73b weist einen kleineren Außendurchmesser als der Endzylinderabschnitt 73a auf.
  • Von dem Endzylinderabschnitt 73a steht ein Passende 73ae mit einem reduzierten Durchmesser vor.
  • Eine konische Endfläche 73bt ist an dem Basiszylinderabschnitt 73b an dem Ende davon mit der Zwischenstange 73c verbunden.
  • Die Endfläche des Basiszylinderabschnitts 73b an der Seite der Zwischenstange 73c kann kugelförmig sein.
  • Der zweite Umschaltstift 74 hat die gleiche Form wie der erste Umschaltstift 73.
  • Die einlassseitige Umschaltantriebswelle 71 weist, wie in 13 gezeigt, eine längliche Durchgangsöffnung 71a, welche sich entlang des Wellenzentrums in dem linken Endabschnitt der Welle 71 erstreckt, und ein kreisförmiges Loch 71b auf, welches sich über das Wellenzentrum in das linke Ende der länglichen Öffnung 71a erstreckt. Die längliche Öffnung 71a weist grundsätzlich eine rechteckige Querschnittsform auf, welche die Welle 71 diametral durchdringt.
  • Die Breite der länglichen Öffnung 71a ist etwas größer als der Durchmesser der Zwischenstange 73c des ersten Umschaltstifts 73 und der Innendurchmesser des kreisförmigen Lochs 71b ist etwas größer als der Außendurchmesser des Basiszylinderabschnitts 73b, aber kleiner als der Außendurchmesser des Endzylinderabschnitts 73a des ersten Umschaltstifts 73.
  • Weiterhin unter Bezugnahme auf 13 ist eine Öffnungsendfläche der länglichen Öffnung 71a der einlassseitigen Umschaltantriebswelle 71 gebildet, um eine Nockenfläche 71C aufzuweisen, welche aus einer sich axial erstreckenden und schrägen linearen, flachen Fläche 71Cp und einer konkav gewölbten Fläche 71Cv mit einer vorbestimmten Form besteht, welche in den Zwischenabschnitten der linearen, flachen Fläche 71Cp gebildet ist.
  • Wie 14 zeigt, geht die Zwischenstange 73c des ersten Umschaltstifts 73 in einer solchen Weise durch die längliche Öffnung 71a der einlassseitigen Umschaltantriebswelle 71 hindurch, dass die Zwischenstange 73c verschiebbar in der länglichen Öffnung 71a aufgenommen ist.
  • Der erste Umschaltstift 73 ist wie folgt in die einlassseitige Umschaltantriebswelle 71 eingepasst.
  • Wie in 13 gezeigt, ist eine Schraubenfeder 75 um den ersten Umschaltstifts 73 gewunden. Der Innendurchmesser der Schraubenfeder 75 ist größer als der Außendurchmesser des Basiszylinderabschnitts 73b und der Außendurchmesser der Schraubenfeder 75 ist kleiner als der Außendurchmesser des Endzylinderabschnitt 73a. Daher liegt die Endfläche des Endzylinderabschnitts 73a an der Seite der Zwischenstange 73c an dem Ende der Schraubenfeder 75 an, wenn der erste Umschaltstift 73 von der Seite des Basiszylinderabschnitts 73b in die Schraubenfeder 75 eingefügt ist.
  • Wenn die einlassseitige Umschaltantriebswelle 71 in das axiale Loch in dem Zylinderabschnitt 3A des Zylinderkopfs 3 eingefügt ist, wird das kreisförmige Loch 71b koaxial mit einem inneren Loch des zylindrischen Ansatzes 3As ausgerichtet, welcher an dem Zylinderabschnitt 3A gebildet ist. Wenn der erste Umschaltstift 73 mit der darum gewundenen Schraubenfeder 75 mit seinem Basiszylinderabschnitts 73b voraus verschiebbar in das innere Loch des zylindrischen Ansatzes 3As eingefügt wird, wird der erste Umschaltstift 73 zusammen mit der Schraubenfeder 75 in das innere Loch des zylindrischen Ansatzes 3As eingefügt (siehe 8). Ferner durchdringt der Basiszylinderabschnitt 73b das kreisförmige Loch 71b der einlassseitigen Umschaltantriebswelle 71, welche in das axiale Loch des Zylinderabschnitts 3A eingefügt worden ist (siehe 13).
  • Der Schraubenfeder 75 ist nicht ermöglicht, das kreisförmige Loch 71b zu durchdringen, auch wenn der Basiszylinderabschnitt 73b des ersten Umschaltstifts 73 das kreisförmige Loch 71b der einlassseitige Umschaltantriebswelle 71 durchdringt. Das Ende der Schraubenfeder 75 liegt an einer Öffnungsendfläche des kreisförmigen Lochs 71b an und die Schraubenfeder 75 wird zwischen der Öffnungsendfläche des kreisförmigen Lochs 71b und der Endfläche des Endzylinderabschnitt 73a zusammengedrückt.
  • Wenn die einlassseitige Umschaltantriebswelle 71 in den Zustand nach links verschoben wird, dass sich der Basiszylinderabschnitt 73b des ersten Umschaltstifts 73 mit der Zwischenstange 73c an einer axialen Position innerhalb der axialen Erstreckung der länglichen Öffnung 71a vollständig durch die kreisförmige Öffnung 71b bewegt hat, wird die Zwischenstange 73c veranlasst, in einem solchen Zustand in die längliche Öffnung 71a eingefügt zu werden, dass die Schraubenfeder 75 zusammengedrückt wird.
  • Dann wird, wie in 14 gezeigt, die konische Endfläche 73bt des Basiszylinderabschnitts 73b des ersten Umschaltstifts 73 unter der elastischen Druckkraft der Schraubenfeder 75 gedrückt und mit den Nockenflächen 71C in Anlage gebracht, welche die Öffnungsendfläche der länglichen Öffnung 71a der einlassseitige Umschaltantriebswelle 71 sind, wobei der erste Umschaltstift 73 in Position gebracht wird.
  • Wie oben beschrieben, wird die konische Endfläche 73bt des Basiszylinderabschnitts 73b, da die Zwischenstange 73c des ersten Umschaltstifts 73 durch die längliche Öffnung 71a der einlassseitigen Umschaltantriebswelle 71 hindurchgeht, unter der Kraft der Schraubenfeder 75 an die Nockenflächen 71C gedrückt und mit diesen in Anlage gebracht, welche die Öffnungsendflächen der länglichen Öffnung 71a der einlassseitige Umschaltantriebswelle 71 sind. Dann, wenn die einlassseitige Umschaltantriebswelle 71 axial verschoben ist, ist die Nockenfläche 71C, mit welcher die konische Endfläche 73bt des Basiszylinderabschnitts 73b des ersten Umschaltstifts 73 in Kontakt ist, auch axial verschoben, wobei der erste Umschaltstift 73 veranlasst wird, sich in einer zu der axialen Richtung der ersten Umschaltantriebswelle 71 lotrechten Richtung, der Kontur der Nockenfläche 71C folgend, vorwärtszubewegen oder zurückzuziehen. Dieser Mechanismus zum Vorwärtsbewegen oder Zurückziehen des ersten Umschaltstifts 73 macht einen Linearbewegungsnockenmechanismus Ca aus.
  • Der Linearbewegungsnockenmechanismus Ca arbeitet in der folgenden Weise. Wenn die konische Endfläche 73bt des ersten Umschaltstifts 73 an der flachen Fläche 71Cp der Nockenfläche 71C der einlassseitigen Umschaltantriebswelle 71 anliegt, nimmt der erste Umschaltstift 73 eine zurückgezogene Position ein, während, wenn die einlassseitige Umschaltantriebswelle 71 verschoben ist und die konische Endfläche 73bt an der konkav gewölbten Fläche 71Cv der Nockenfläche 71C anliegt, sich der erste Umschaltstift 73 unter der Druckkraft der Schraubenfeder 75 vorwärtsbewegt.
  • Der zweite Umschaltstift 74 weist auch die gleiche Konfiguration wie der erste Umschaltstift 73 auf. Der zweite Umschaltstift 74 geht ähnlich durch die gleiche längliche Öffnung 71a der einlassseitigen Umschaltantriebswelle 71 hindurch und eine konische Endfläche 74bt eines Basiszylinderabschnitts 74b wird auch unter der Kraft einer Schraubenfeder 75 an die Nockenfläche 71C gedrückt und mit ihr in Anlage gebracht, wobei ein Linearbewegungsnockenmechanismus Ca konfiguriert wird (siehe 14).
  • Wenn der erste Umschaltstift 73 und der zweite Umschaltstift 74 durch die einlassseitige Umschaltantriebswelle 71 durchgepasst werden, wird der zweite Umschaltstift 74 zuerst eingepasst und danach wird der erste Umschaltstift 73 eingepasst.
  • Wie in 4 dargestellt, ist die rechte Seite der einlassseitigen Umschaltantriebswelle 71 mit einem Verschiebungsregulierungsloch 71z gebildet, welches ein längliches Loch mit einer vorbestimmten axialen Länge ist. Das Verschiebungsregulierungsloch 71z ist an der rechten Seite des Bereichs angeordnet, in welchem der Einlassschwenkarm 72 gehaltert ist (siehe 11). Ein Verschiebungsregulierungsstift 76 wird durch ein kleines Loch 3Ah eingefügt (6), welches in dem Zylinderabschnitt 3A des Zylinderkopfs 3 gebildet ist und in das Verschiebungsregulierungsloch 71z eingreift. Somit ist eine axiale Verschiebung der einlassseitigen Umschaltantriebswelle 71 zwischen vorbestimmten Positionen beschränkt.
  • Wie in 14 gezeigt, sind der erste Umschaltstift 73 sowie der zweite Umschaltstift 74 parallel zueinander angeordnet und der erste Umschaltstift 73 sowie der zweite Umschaltstift 74 gehen durch die gemeinsame längliche Öffnung 71a der einlassseitige nun Umschaltantriebswelle 71 hindurch.
  • 14 zeigt einen Zustand, in welchem der erste Umschaltstift 73 in dem Zentrum der konkav gewölbten Fläche 71Cv der Nockenfläche 71C der einlassseitigen Umschaltantriebswelle 71 angeordnet ist, wobei sich der erste Umschaltstift 73 an der Position befindet, an welcher sich der erste Umschaltstift 73 mit der konischen Endfläche 73bt in Anlage an der konkav gewölbten Fläche 71Cv vorwärtsbewegt hat. 14 zeigt ferner einen Zustand, in welchem der zweite Umschaltstift 74 an der flachen Fläche 71Cp der Nockenfläche 71C anliegt und der zweite Umschaltstift 74 in einer zurückgezogenen Position angeordnet ist.
  • Wenn die einlassseitige Umschaltantriebswelle 71 von dem Zustand aus 14 nach rechts verschoben wird, steigt die konische Endfläche 73bt des ersten Umschaltstifts 73 von dem Zentrumsbereich der konkav gewölbten Fläche 71Cv die geneigten Teile der konkav gewölbten Fläche 71Cv hinauf, sodass der erste Umschaltstift 73 veranlasst wird, sich allmählich zurückzuziehen und die konische Endfläche 73bt an der flachen Fläche 71Cp anliegt. Andererseits steigt die konische Endfläche 74bt des zweiten Umschaltstifts 74 von der flachen Fläche 71Cp die geneigten Teile der konkav gewölbten Fläche 71Cv hinab, sodass der zweite Umschaltstift 74 veranlasst wird, sich mit der konischen Endfläche 74bt in Anlage an dem Zentrumsbereich der konkav gewölbten Fläche 71Cv vorwärtszubewegen.
  • Wie oben beschrieben, können der erste Umschaltstift 73 und der zweite Umschaltstift 74 durch die axiale Verschiebung der einlassseitigen Umschaltantriebswelle 71 abwechselnd vorwärtsbewegt oder zurückgezogen werden.
  • Um den ersten und den zweiten Umschaltstift 73 und 74 in die Vorwärtsbewegungsrichtungen zu drücken, sind die Schraubenfedern 75 zwischen den Endzylinderabschnitten 73a und 74a und der einlassseitigen Umschaltantriebswelle 71 eingefügt. Stattdessen kann eine Schraubenfeder zwischen einer Endfläche (einer Endfläche an der Rückseite jeder konischen Endfläche 73bt oder 74bt) jedes Basiszylinderabschnitts 73b oder 74b und dem Boden einer in der Fläche des Zylinderabschnitts 3A gebildeten Ausnehmung eingefügt sein.
  • Wie in 6 gezeigt, weist der axiale Zentrumsbereich des Zylinderabschnitts 3B daran einen zylindrischen Ansatz 3Bs auf, welcher an der linken Seite der Lagerwand 3V und des Auslassschwenkarms 82 gebildet ist, sodass er in Richtung des Führungsnutzylinderabschnitts 53D (4 und 5) des auslassseitigen Nockenträgers 53 an einer dem Führungsnutzylinderabschnitt 53D entsprechenden Stelle vorsteht. Ein anderer ähnlicher zylindrischer Ansatz 3Bs ist in dem Zentrum des Zylinderabschnitts 3B an der rechten Seite der Lagerwand 3V und des zweiten Auslassschwenkarms 82 gebildet. Dieser letztere zylindrische Ansatz 3Bs steht an einer dem Führungsnutzylinderabschnitt 53E entsprechenden Stelle des auslassseitigen Nockenträgers 53 in Richtung des Führungsnutzylinderabschnitts 53E vor.
  • Unter Bezugnahme auf 11 sind an der auslassseitigen Umschaltantriebswelle 81 axial längliche Durchgangsöffnungen 81a 1 und 81a 2 gebildet, welche der länglichen Durchgangsöffnung 71a ähnlich sind. Die länglichen Öffnungen 81a 1 und 81a 2 sind durch die axiale Mittelachse der auslassseitigen Umschaltantriebswelle 81 in axial beabstandeten Abschnitten der Welle 81 in der linken Seite und in der rechten Seite gebildet. Kreisförmige Löcher 81b 1 und 81b 2, welche dem kreisförmigen Loch 71b ähnlich sind, sind auch an den linken Enden der länglichen Öffnungen 81a 1 und 81a 2 bereitgestellt.
  • Die Breite jeder der länglichen Öffnungen 81a 1 und 81a 2 und der Innendurchmesser jeder der kreisförmigen Löcher 81b 1 und 81b 2 sind die gleichen wie die der länglichen Öffnung 71a und des kreisförmigen Lochs 71b der einlassseitigen Umschaltantriebswelle 71.
  • Wie in 15 gezeigt, ist die Öffnungsendfläche der linken länglichen Öffnung 81a 1 der auslassseitigen Umschaltantriebswelle 81 als eine Nockenfläche 81C 1 gebildet, welche aus einer axial flachen Fläche 81Cp an dem Rand der Öffnung und einer konkav gewölbten Fläche 81Cv mit einer vorbestimmten Kontur besteht, welche in einem axialen zwischen Abschnitt der flachen Fläche 81Cp gebildet ist. Die flache Fläche 81Cp erstreckt sich axiale linear und geneigt oder schräg ausgebildet.
  • Wie in 11 gezeigt, ist eine Öffnungsendfläche der rechten länglichen Öffnung 81a 2 der auslassseitigen Umschaltantriebswelle 81 in einer ähnlichen Weise wie die linke längliche Öffnung 81a 1 konfiguriert und weist eine Nockenfläche 81C 2 auf, welche aus einer axial flachen, geneigten Fläche an dem Rand der Öffnung und einer konkav gewölbten Fläche 81Cv mit einer vorbestimmten Kontur besteht, welche in der Nähe des rechten Teils der flachen Fläche angeordnet ist.
  • Die linke und die rechte längliche Öffnung 81a 1 und 81a 2 sowie die linke und die rechte Nockenfläche 81C 1 und 81C 2 der auslassseitigen Umschaltantriebswelle 81 sind in der axialen Richtung symmetrisch ausgebildet.
  • Wie in 15 gezeigt, durchdringt eine Zwischenstange 83c eines ersten Umschaltstifts 83 die linke längliche Öffnung 81a 1 der auslassseitigen Umschaltantriebswelle 81 in einer entlang der linken länglichen Öffnung verschiebbaren Weise und ein Linearbewegungsnockenmechanismus Cb ist durch die Nockenfläche 81C 1 gebildet.
  • Ähnlich ist ein zweiter Umschaltstift 84, wie in den 6 und 11 gezeigt, verschiebbar in die rechte längliche Öffnung 81a 2 der auslassseitigen Umschaltantriebswelle 81 eingepasst und ein Linearbewegungsnockenmechanismus Cc ist durch die Nockenfläche 81C 2 konfiguriert.
  • Ein Verfahren für den Zusammenbau wird unter der Verwendung der kreisförmigen Löcher 81b 1 und 81b 2 in der gleichen Weise wie der Zusammenbau der einlassseitigen Umschaltantriebswelle 71 und des ersten Umschaltstifts 73 durchgeführt.
  • Der erste Umschaltstift 83 und der zweite Umschaltstift 84 werden simultan zusammengebaut.
  • Ein in 11 gezeigtes Verschiebungsbeschränkungsloch 81z ist ein axial längliches Loch mit einer vorbestimmten axialen Länge und ist der rechten Seite der rechten länglichen Öffnung 81a 2 der auslassseitigen Umschaltantriebswelle 81 axial benachbart gebildet. Eine axiale Verschiebung der auslassseitigen Umschaltantriebswelle 81 ist durch einen Verschiebungsbeschränkungsstift 86 (siehe 6), welcher in ein kleines Loch 3Bh in dem Zylinderabschnitt 3B des Zylinderkopfs 3 eingepasst ist, um durch das Verschiebungsregulierungsloch 81z hindurchzugehen, auf eine Verschiebung zwischen vorbestimmten axialen Positionen beschränkt.
  • 15 zeigt einen solchen Zustand, dass der erste Umschaltstift 83 angeordnet ist, um mit einer chronischen Endfläche 83bt des ersten Umschaltstifts 83, welcher an der flachen Fläche 81Cp anliegt, an der rechten flachen Fläche 81Cp an der rechten Seite der Nockenflächen 81C 1 der auslassseitigen Umschaltantriebswelle 81 anzuliegen. In diesem Zustand ist der erste Umschaltstift 83 in einer zurückgezogenen Position. Zu diesem Zeitpunkt liegt eine konische Endfläche 84bt des zweiten Umschaltstifts 84, wie in 6 gezeigt, an der konkav gewölbten Fläche 81Cv der rechten Nockenfläche 81C 2 an und der zweite Umschaltstift 84 ist in einer vorwärtsbewegten Position.
  • Wenn die auslassseitige Umschaltantriebswelle 81 von diesem Zustand nach rechts verschoben wird, steigt die konische Endfläche 83bt des ersten Umschaltstifts 83 von der flachen Fläche 81Cp den geneigten Abschnitt der konkav gewölbten Fläche 81Cv hinab und die konische Endfläche 83bt liegt an dem Zentrumsbereich der konkav gewölbten Fläche 81Cv an, sodass sich der Umschaltstift 83 vorwärtsbewegt. Andererseits steigt die konische Endfläche 84bt des zweiten Umschaltstifts 84 von dem Zentrumsbereich der konkav gewölbten Fläche 81Cv die geneigte Fläche der konkav gewölbten Fläche 81Cv hinauf, und die konische Endfläche 84bt liegt an der flachen Fläche 81Cp an, sodass sich der zweite Umschaltstift 84 zurückzieht.
  • Wie oben beschrieben, können der erste Umschaltstift 83 und der zweite Umschaltstift 84 durch die axiale Verschiebung der auslassseitigen Umschaltantriebswelle 81 abwechselnd vorwärtsbewegt oder zurückgezogen werden.
  • Der oben beschriebene einlassseitige Nockenumschaltmechanismus 70 und der oben beschriebene auslassseitige Nockenumschaltmechanismus 80 sind, wie in 8 gezeigt, in Bezug auf eine Achse Ci der einlassseitige Nockenwelle 42 und eine Achse Ce der auslassseitigen Nockenwelle 52 an der Seite der Kurbelwelle 10 angeordnet. Ferner ist der einlassseitige Nockenumschaltmechanismus 70 an einer Seite zwischen einer einlassseitigen Ebene Si und einer auslassseitigen Ebene Se angeordnet. Die einlassseitige Ebene Si ist eine Ebene, welche die Achse Ci der einlassseitigen Nockenwelle 42 umfasst und sich parallel zu der Zylinderachse Lc erstreckt. Die auslassseitige Ebene Se ist eine Ebene, welche die Achse Ce der auslassseitigen Nockenwelle 52 umfasst und sich parallel zu der Zylinderachse Lc erstreckt.
  • Unter Bezugnahme auf die 1 und 4 ist ein einlassseitiger hydraulischer Aktuator 77 zum axialen Verschieben der einlassseitigen Umschaltantriebswelle 71 bereitgestellt, um von der rechten Wand 3R des Zylinderkopfs 3 vorzustehen, und ein auslassseitiger hydraulischer Aktuator 87 zum axialen Verschieben der auslassseitigen Umschaltantriebswelle 81 ist bereitgestellt, um an der Hinterseite des einlassseitigen hydraulischen Aktuators 77 in Bezug auf die vorne-hinten-Richtung ausgerichtet vorzustehen.
  • Der Betrieb des einlassseitigen Nockenumschaltmechanismus 70 wird unter Bezugnahme auf die erklärende Figur aus 16 in dem Fall beschrieben, wenn der einlassseitige Nockenträger 43 durch den einlassseitigen Nockenumschaltmechanismus 70 axial verschoben wird, um die erste Nockenerhebung 43A und die zweite Nockenerhebung 43B zu ändern und die geänderte Nockenerhebung auf den Einlassschwenkarm 72 wirken zu lassen, worauf unten Bezug genommen wird.
  • 16 zeigt sequentiell Betriebsprozessschritte von Hauptelementen des einlassseitigen Nockenumschaltmechanismus 70.
  • 16(1) zeigt einen solchen Zustand, dass der einlassseitige Nockenträger 43 zu einer Position auf der linken Seite verschoben worden ist, die zweiten Nockenerhebungen 43B auf die zugeordneten Einlassschwenkarme 72 wirken und die Einlassventile 41 entsprechend den in dem Nockenprofil der zweiten Nockenerhebungen 43B eingestellten Ventilbetätigungseigenschaften betätigt werden.
  • Zu diesem Zeitpunkt ist die einlassseitige Umschaltantriebswelle 71 auch in einer zu der linken Seite verschobenen Position angeordnet, die konkav gewölbte Fläche 71Cv der Nockenfläche 71C ist an einer Position des ersten Umschaltstifts 73 angeordnet und der erste Umschaltstift 73 liegt an der konkav gewölbten Fläche 71Cv an, sodass sich der erste Umschaltstift 73 vorwärtsbewegt und der erste Umschaltstift 73 in die ringförmige Führungsnut 44c des Führungsnutzylinderabschnitts 43D des einlassseitigen Nockenträgers eingepasst wird.
  • Der zweite Umschaltstift 74 liegt an der flachen Fläche 71Cp der Nockenfläche 71C an, sodass der zweite Umschaltstift 74 zurückgezogen und von der Führungsnut 44 separiert ist.
  • Da der erste Umschaltstift 73 in die ringförmige Führungsnut 44c eingepasst ist, welche in Umfangsrichtung in dem einlassseitige Nockenträger 43 gebildet ist, welcher mittels der Keile zusammen mit der einlassseitige Nockenwelle 42 gedreht wird, wird der einlassseitige Nockenträger 43 in einer vorbestimmten Position beibehalten, ohne axial verschoben zu werden.
  • Wenn die einlassseitige Umschaltantriebswelle 71 durch den einlassseitigen hydraulischen Aktuator 77 von diesem Zustand nach rechts verschoben wird, wird der erste Umschaltstift 73 geführt, um die geneigte Fläche der konkav gewölbten Fläche 71Cv hinaufzusteigen, sodass der erste Umschaltstift 73 beginnt, sich zurückzuziehen, während der zweite Umschaltstift 74 von der flachen Fläche 71Cp in Richtung der geneigten Fläche der konkav gewölbten Fläche 71Cv geführt wird, sodass der zweite Umschaltstift 74 bereit ist, sich vorwärtszubewegen (siehe 16(2)). In diesem Zustand sind der erste Umschaltstift 73 und der zweite Umschaltstift 74 bereit, um im Wesentlichen in dem gleichen Abstand von der Führungsnut 44 separiert zu werden (siehe 16(3)). Dann liegt der erste Umschaltstift 73, da die einlassseitige Umschaltantriebswelle 71 weiter nach rechts verschoben wird, an der flachen Fläche 71Cp an und wird weiter zurückgezogen, während der zweite Umschaltstift 74 an der konkav gewölbten Fläche 71Cv anliegt, sodass sich der zweite Umschaltstift 74 weiter vorwärtsbewegt und in die nach rechts verschobene Führungsnut 44r des Führungsnutzylinderabschnitts 43D eingepasst wird (siehe 16(4)).
  • Wenn der zweite Umschaltstift 74 in die nach rechts verschobene Führungsnut 44r eingepasst wird, wird der einlassseitige Nockenträger 43 axial nach rechts verschoben, während er gedreht wird, wobei die nach rechts verschobene Führungsnut 44r in Eingriff mit dem zweiten Umschaltstift 74 tritt und von diesem geführt wird (siehe 16(4) und 16(5)).
  • Wenn der einlassseitige Nockenträger 43 nach rechts verschoben wird, wird der axial in Bezug auf den einlassseitige Nockenträger 43 bewegte zweite Umschaltstift 74 geführt und in die zentrale ringförmige Führungsnut 44c eingepasst und der einlassseitige Nockenträger 43 wird in der nach rechts verschobenen vorbestimmten Position beibehalten (siehe 16(5)). Zu diesem Zeitpunkt wirken anstelle der zweiten Nockenerhebungen 43B die ersten Nockenerhebungen 43A auf die Einlassschwenkarme 72 und die Einlassventile 41 werden entsprechend der in dem Nockenprofil der ersten Nockenerhebungen 43A eingestellten Ventilbetätigungseigenschaften betätigt.
  • Wie oben beschrieben, können die Nockenerhebungen zum Wirken auf die Einlassventile 41 durch ein Verschieben der einlassseitigen Umschaltantriebswelle 71 nach rechts von den zweiten Nockenerhebungen 43B auf die ersten Nockenerhebungen 43A umgeschaltet werden.
  • Wenn der zweite Umschaltstift 74 durch ein umgekehrtes Verschieben der einlassseitigen Umschaltantriebswelle 71 von dem obigen Zustand nach links zurückgezogen wird, wird der zweite Umschaltstift 74 von der ringförmigen Führungsnut 44c separiert, während sich der erste Umschaltstift 73 vorwärtsbewegt, sodass der erste Umschaltstift 73 in die nach links verschobene Führungsnut 44l eingepasst wird. Als eine Folge wird der einlassseitige Nockenträger 43 nach links verschoben, wobei die nach links verschobene Führungsnut 44l in Eingriff mit dem ersten Umschaltstift 73 steht und von diesem geführt wird, sodass die Nockenerhebungen zum Wirken auf die Einlassventile 41 von den ersten Nockenerhebungen 43A auf die zweiten Nockenerhebungen 43B umgeschaltet werden können.
  • Als Nächstes wird der Betrieb des auslassseitigen Nockenumschaltmechanismus 80 unter Bezugnahme auf die erklärende Figur aus 17 beschrieben.
  • 17(1) zeigt einen solchen Zustand, dass der auslassseitige Nockenträger 53 in einer zu der linken Seite verschobenen Position angeordnet ist, die zweiten Nockenerhebungen 53B auf die Auslassschwenkarme 82 wirken und die Auslassventile 51 entsprechend den in dem Nockenprofil der zweiten Nockenerhebungen 53B eingestellten Ventilbetätigungseigenschaften betätigt werden.
  • Zu diesem Zeitpunkt ist die auslassseitige Umschaltantriebswelle 81 auch in einer axialen Position an der linken Seite angeordnet, der erste Umschaltstift 83 liegt an der flachen Fläche 81Cp der linken Nockenfläche 81C 1 an, sodass der erste Umschaltstift 83 zurückgezogen und von der linken Führungsnut 54 separiert wird, während der zweite Umschaltstift 84 in einer Position der konkav gewölbten Fläche 81Cv der rechten Nockenfläche 81C 2 angeordnet ist, sodass der zweite Umschaltstift 84 an der konkav gewölbten Fläche 81Cv anliegt und daher vorwärtsbewegt wird. In diesem Zustand ist der zweite Umschaltstift 84 in die ringförmige Führungsnut 55c der rechten Führungsnut 55 an dem auslassseitigen Nockenträger 53 eingepasst, wobei der auslassseitige Nockenträger 53 in einer vorbestimmten axialen Position beibehalten wird, ohne axial verschoben zu werden.
  • Wenn die auslassseitige Umschaltantriebswelle 81 durch den hydraulischen Aktuator 87 für die Auslassseite von dem obigen Zustand nach rechts verschoben wird, wird der zweite Umschaltstift 84 durch die geneigte Fläche der konkav gewölbten Fläche 81Cv geführt, der zweite Umschaltstift 84 ist bereit, zurückgezogen zu werden, während der erste Umschaltstift 83 von der flachen Fläche 81Cp in Richtung der geneigten Fläche der konkav gewölbten Fläche 81Cv geführt wird, sodass der erste Umschaltstift 83 bereit ist, sich vorwärtszubewegen (siehe 17(2)). Danach sind der erste Umschaltstift 83 und der zweite Umschaltstift 84 durch im Wesentlichen den gleichen Abstand von den Führungsnuten 54 und 55 separiert (siehe 17(3)). Da die auslassseitige Umschaltantriebswelle 81 weiter nach rechts verschoben wird, liegt der zweite Umschaltstift 84 an der flachen Fläche 81Cp an, sodass sich der zweite Umschaltstift 84 weiter zurückzieht, und der erste Umschaltstift 83 liegt an der konkav gewölbten Fläche 81Cv an, um weitervorwärtsbewegt zu werden. Als eine Folge ist der erste Umschaltstift 83 in die nach rechts verschobene Führungsnut 54r der linken Führungsnut 54 eingepasst (siehe 17(4)).
  • Wenn der erste Umschaltstift 83 in die nach rechts verschobene Führungsnut 54r eingepasst wird, wird der auslassseitige Nockenträger 53 axial zu einer nach rechts verschobenen Position verschoben, während er gedreht wird, sodass der erste Umschaltstift 83, welcher mit der nach rechts verschobenen Führungsnut 54r in Eingriff tritt, allmählich mit der linken ringförmigen Führungsnut 54c in Eingriff tritt (siehe 17(4) und 17(5)).
  • Da der erste Umschaltstift 83 in die linke ringförmige Führungsnut 54c eingepasst wird, wenn der auslassseitige Nockenträger 53 nach rechts verschoben wird, wird der auslassseitige Nockenträger 53 in einer nach rechts verschobenen vorbestimmten Position beibehalten (siehe 17(5)). Zu diesem Zeitpunkt wirken anstelle der zweiten Nockenerhebungen 53B die ersten Nockenerhebungen 53A auf die Auslassschwenkarme 82 und die Auslassventile 51 werden entsprechend den in dem Nockenprofil der ersten Nockenerhebungen 53A eingestellten Ventilbetätigungseigenschaften betätigt.
  • Wie oben beschrieben, können die Nockenerhebungen zum Wirken auf die Auslassventile 51 durch ein Verschieben der auslassseitigen Umschaltantriebswelle 81 nach rechts von den zweiten Nockenerhebungen 53B auf die ersten Nockenerhebungen 53A geändert werden.
  • Der erste Umschaltstift 83 und der zweite Umschaltstift 84 werden durch ein umgekehrtes Verschieben der auslassseitigen Umschaltantriebswelle 81 von dem obigen Zustand nach links entgegengesetzt bewegt. Der erste Umschaltstift 83 wird zurückgezogen und von der ringförmigen Führungsnut 54c separiert, der zweite Umschaltstift 84 wird vorwärtsbewegt, um in die nach links verschobene Führungsnut 55l eingepasst zu werden. Der auslassseitige Nockenträger 53 wird unter der Führung durch die nach links verschobene Führungsnut 55l nach links verschoben und die Nockenerhebungen zum Wirken auf die Auslassventile 51 können von den ersten Nockenerhebungen 53A auf die zweiten Nockenerhebungen 53B umgeschaltet werden.
  • Eine Ausführungsform des Verbrennungsmotors gemäß der vorliegenden Erfindung ist oben im Detail beschrieben worden und der Motor erzeugt die folgenden Wirkungen.
  • Wie in 10 (und in 5) gezeigt, ist das Leerlaufkettenrad 62 an einer axial mit dem Lager 3UA der Lagerwand 3U und dem Nockenwellenhalter 33 überlappenden Position bereitgestellt, sodass das Leerlaufzahnrad 61 axial in die Nähe des Lagers 3UA gebracht werden kann, wobei das einlassseitige sowie das auslassseitige angetriebene Zahnrad 47 und 57, welche in Eingriffskontakt mit dem Leerlaufzahnrad 61 sind, auch axial in die Nähe des Lagers 3UA gebracht werden. Ferner wird den Endabschnitten der einlassseitigen und der auslassseitigen Nockenwelle 42 und 52, welche jenseits der Lager 3UA axial vorstehen, eine reduzierte Länge gegeben, sodass das einlassseitige und das auslassseitige angetriebene Zahnrad 47 und 57 an den Endabschnitten in der Nähe des Lagers 3UA installiert werden können. Daher wird die axiale Abmessung des Motors E reduziert und der gesamte Motor kann kompakt gemacht werden.
  • Wie in den 4 und 7 gezeigt, umfassen die insgesamt vier befestigten Abschnitte des Nockenwellenhalters 33 die befestigten Abschnitte 33a und 33b an beiden Seiten der einlassseitigen Nockenwelle 42 sowie die befestigten Abschnitte 33c und 33d an beiden Seiten der auslassseitigen Nockenwelle 52. Diese befestigten Abschnitte des Nockenwellenhalters 33 sind durch die Befestigungsbolzen 38a, 38b, 38c und 38d an dem Lager 3UA der Lagerwand 3U befestigt. Die äußeren beiden Befestigungsbolzen 38a und 38d aus den vier Befestigungsbolzen 38a, 38b, 38c und 38d befestigen die befestigten Abschnitte 33a und 33d an beiden Seiten des Leerlaufkettenrads 62, welches zwischen den beiden befestigten Abschnitten angeordnet ist. Die äußeren beiden Befestigungsbolzen 38a und 38d, welche an der gleichen axialen Position wie das Leerlaufkettenrad 62 angeordnet sind, sind an beiden Seiten des Leerlaufkettenrads 62 angeordnet, wobei sie eine Interferenz mit dem Leerlaufkettenrad 62 meiden, ohne nach oben vorzustehen, und folglich kann eine Vergrößerung der Abmessung des Verbrennungsmotors verhindert werden, ohne die beiden Befestigungsbolzen 38a und 38d nach oben aus dem Zylinderkopf 3 des Motors vorstehen zu lassen.
  • Wie in 4 gezeigt, sind die Lagerwand 3U und der Nockenwellenhalter 33 mit den vorstehenden Abschnitten 3UB und 33B bereitgestellt, welche sich axial in das Innere zwischen der einlassseitigen und der auslassseitigen Nockenwelle 42 und 52 erstrecken, und die inneren beiden Befestigungsbolzen 38b und 38c aus den vier Befestigungsbolzen 38a, 38b, 38c und 38d befestigen die befestigten Abschnitte 33b und 33c der vorstehenden Abschnitte 3UB und 33B. Somit können die inneren beiden Befestigungsbolzen 38b und 38c die befestigten Abschnitte 33b und 33c an Positionen axial abseits des Leerlaufkettenrads 62 befestigen, wobei sie eine Interferenz mit dem Leerlaufkettenrad 62 meiden. Ferner erstrecken sich die vorstehenden Abschnitte 3UB und 33B der Lagerwand 3U und des Nockenwellenhalters 33 axial, wobei sie den Raum zwischen der einlassseitigen und der auslassseitigen Nockenwelle 42 und 52 verwenden, sodass der Nockenwellenhalter 33 kompakt angebracht werden kann, ohne die Abmessung des Motors E zu vergrößern.
  • Wie in 4 gezeigt, ist der Außendurchmesser des Führungsnutzylinderabschnitts 43D, welcher die Führungsnut 44 umfasst, des einlassseitigen Nockenträgers 43 kleiner als die Außendurchmesser der Grundkreise der ersten und der zweiten Nockenerhebung 43A und 43B und die Außendurchmesser der Führungsnutzylinderabschnitte 53D und 53E, welche die Führungsnuten 54 und 55 umfassen, des auslassseitigen Nockenträgers 53 sind kleiner als die Außendurchmesser der Grundkreise der ersten und der zweiten Nockenerhebung 53A und 53B. Ferner stehen die vorstehenden Abschnitte 3UB und 33B der Lagerwand 3U und des Nockenwellenhalters 33 axial in das Innere zwischen der einlassseitigen und der auslassseitigen Nockenwelle 42 und 52 vor, sodass sie in dem gleichen axialen Bereich wie wenigstens ein Führungsnutzylinderabschnitt 43D des einlassseitigen und des auslassseitigen Nockenträgers 43 und 53 angeordnet sind. Aus diesem Grund können der einlassseitige und der auslassseitige Nockenträger 43 und 53, welche sich entlang den beiden Seiten der vorstehenden Abschnitte 3UB und 33B erstrecken, ohne eine Interferenz mit den Nockenerhebungen 43A, 43B, 53A und 53B so nahe wie möglich aneinander angeordnet werden und deswegen kann der Verbrennungsmotor kompakt gemacht werden.
  • Der Verbrennungsmotor gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist oben im Detail beschrieben worden. Die Betriebsweise der vorliegenden Erfindung ist nicht auf die oben beschriebene Ausführungsform beschränkt und verschiedene Änderungen können innerhalb des Schutzumfangs der vorliegenden Erfindung vorgenommen werden.
  • Zum Beispiel werden die Umschaltstifte in dieser Ausführungsform durch den Linearbewegungsnockenmechanismus durch ein axiales Verschieben der Umschaltantriebswelle in dem Nockenumschaltmechanismus vorwärtsbewegt und zurückgezogen. Die Umschaltstifte können durch eine durch eine Drehung der Umschaltantriebswellen bewirkte Drehung der Nockenflächen in Richtungen in rechten Winkeln zu der axialen Richtung vorwärtsbewegt und zurückgezogen werden.
  • Zudem werden die hydraulischen Aktuatoren zum Antreiben der Umschaltantriebswellen verwendet. Jedoch können elektromagnetische Solenoide, Elektromotoren und andere verwendet werden.
  • Bezugszeichenliste
    • E
    Verbrennungsmotor
    M
    Getriebe
    1
    Kurbelgehäuse
    2
    Zylinderblock
    3
    Zylinderkopf
    3g
    Zahnradkammer
    10
    Kurbelwelle
    11
    Hauptwelle
    12
    Gegenwelle
    33
    Nockenwellenhalter
    33a, 33b, 33c, 33d, 34
    Nockenwellenhalter
    38a, 38b, 38c, 38d
    Befestigungsbolzen
    39a, 39b, 39c, 39d
    Befestigungsbolzen
    40
    variabler Ventiltrieb
    41
    Einlassventil
    42
    einlassseitige Nockenwelle
    42A
    Flansch
    42B
    Tragabschnitt
    42C
    rechter
    42D
    Keilwelle
    43
    einlassseitiger Nockenträger
    43A
    erste Nockenerhebung
    43B
    zweite Nockenerhebung
    43C
    Zapfenzylinderabschnitt
    43D
    Führungsnutzylinderabschnitt
    44
    Führungsnut
    47
    einlassseitiges angetriebenes Zahnrad
    51
    Auslassventil
    52
    auslassseitige Nockenwelle
    52A
    linker Flansch
    52B
    Zapfenabschnitt
    52C
    rechter Flansch
    52D
    Keilwelle
    53
    auslassseitiger Nockenträger
    53A
    erste Nockenerhebung
    53B
    zweite Nockenerhebung
    53C
    Zapfenzylinderabschnitt
    53D
    Führungsnutzylinderabschnitt
    53E
    Führungsnutzylinderabschnitt
    54
    linke Führungsnut
    55
    rechte Führungsnut
    56
    Kappe
    57
    auslassseitiges angetriebenes Zahnrad
    61
    Leerlaufzahnrad
    62
    Leerlaufkettenrad
    63
    Lager
    65
    Bolzen
    65
    zylindrische Spindel
    66
    Nockenkette
    67
    Antriebskettenrad
    70
    einlassseitiger Nockenumschaltmechanismus
    71
    einlassseitige Umschaltantriebswelle
    72
    Einlasskipphebel
    73
    erster Umschaltstift
    74
    zweiter Umschaltstift
    80
    auslassseitiger Nockenumschaltmechanismus
    81
    auslassseitige Umschaltantriebswelle
    82
    Auslasskipphebel
    83
    erster Umschaltstift
    84
    zweiter Umschaltstift
  • Ein Verbrennungsmotor ist mit einem DOHC-Typ-Ventiltrieb in einem Zylinderkopf 3 bereitgestellt. Der Ventiltrieb umfasst eine einlassseitige Nockenwelle 42 mit einem einlassseitigen angetriebenen Zahnrad 47 und eine auslassseitige Nockenwelle 52 mit einem auslassseitigen angetriebenen Zahnrad 57. Der Zylinderkopf 3 haltert darin eine Spindel 65 mit einem Leerlaufzahnrad 16 mit einem daran befestigten Leerlaufkettenrad 62. Das Leerlaufzahnrad 16 ist sowohl mit dem einlassseitigen als auch dem auslassseitigen angetriebenen Zahnrad 47 und 57 in Eingriffskontakt. Eine Drehleistung einer Kurbelwelle 10 wird über eine Nockenkette 66 auf das Leerlaufzahnrad 16 übertragen, um sowohl die einlassseitige als auch die auslassseitige Nockenwelle 42 und 52 zu drehen. Diese Nockenwellen 42 und 52 sind von Lagern 3UA einer Lagerwand 3U und einem Nockenwellenhalter 33 gehaltert. Diese Lager 3UA und dieser Nockenwellenhalter 33 sind für eine kompakte Anordnung an einer mit dem Leerlaufkettenrad 62 axial übereinstimmenden oder überlappenden Position angeordnet.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 2015-178817 A [0003]

Claims (4)

  1. Verbrennungsmotor, umfassend: einen Zylinderkopf (3), welcher feststehend an einem Zylinderblock (2) befestigt ist; eine Kurbelwelle (10), welche von einem Kolben in dem Zylinderblock (2) drehbar ist; einen DOHC-Typ-Ventiltrieb, welcher in dem Zylinderkopf (3) bereitgestellt ist und in paralleler Anordnung eine drehbare einlassseitige Nockenwelle (42) sowie eine drehbare auslassseitige Nockenwelle (52) umfasst; eine Lagerwand (3U) mit Lagern (3UA) zum jeweiligen drehbaren Haltern der einlassseitigen Nockenwelle (42) und der auslassseitigen Nockenwelle (52); einen Nockenwellenhalter (33) zum Halten der einlassseitigen Nockenwelle (42) und der auslassseitigen Nockenwelle (52), welche durch die Lager (3UA) gehaltert sind; ein einlassseitiges angetriebenes Zahnrad (47) und ein auslassseitiges angetriebenes Zahnrad (57), welche jeweils feststehend an Enden der einlassseitigen Nockenwelle (42) und der auslassseitigen Nockenwelle (52) angepasst sind, wobei sich die Enden der einlassseitigen und der auslassseitigen Nockenwelle (42, 52) über die Lagerwand (3U) und den Nockenwellenhalter (33) hinaus erstrecken; ein Leerlaufzahnrad (61), welches feststehend an einer Spindel (65) gehaltert ist, welche in dem Zylinderkopf (3) gehaltert ist, um sowohl mit dem einlassseitigen als auch dem auslassseitigen angetriebenen Zahnrad (47, 57) einzugreifen; ein Leerlaufkettenrad (62), welches an einer der Lagerwand (3U) benachbarten axialen Position koaxial an dem Leerlaufzahnrad (61) fixiert ist; und eine Nockenkette (66), welche in einer solchen Weise um ein Antriebskettenrad (67) an der Kurbelwelle (10) und das Leerlaufkettenrad (62) herumgeführt ist, dass eine Drehleistung der Kurbelwelle (10) auf die einlassseitige und die auslassseitige Nockenwelle (42, 52) übertragen wird; dadurch gekennzeichnet, dass: das Leerlaufkettenrad (62) an einer axialen Position positioniert ist, welche in Bezug auf eine zu der einlassseitigen und der auslassseitigen Nockenwelle (42, 52) parallele axiale Richtung mit axialen Positionen der Lager (3UA) der Lagerwand (3U) und des Nockenwellenhalters (33) übereinstimmt oder überlappt.
  2. Verbrennungsmotor nach Anspruch 1, wobei: der Nockenwellenhalter (33) durch Befestigungsbolzen (38a, 38b, 38c, 38d) zum Abdecken der Lager (3UA) an der gleichen axialen Position wie das Leerlaufkettenrad (62) an der Lagerwand (3U) befestigt ist, um die einlassseitige und die auslassseitige Nockenwelle (42, 52) drehbar zu haltern; und einige Befestigungsbolzen (38a, 38d) aus den Befestigungsbolzen (38a, 38b, 38c, 38d), welche in Bezug auf eine zu der axialen Richtung transversale Richtung an Enden des Nockenwellenhalters (33) angeordnet sind, Abschnitte (33a, 33d) des Nockenwellenhalters (33) an beiden Seiten des Leerlaufkettenrads (62) befestigen.
  3. Verbrennungsmotor nach Anspruch 2, wobei: die Lagerwand (3U) und der Nockenwellenhalter (33) vorstehende Abschnitte (3UB, 33B) aufweisen, welche sich von der Lagerwand (3U) und dem Nockenwellenhalter (33) axial nach innen erstrecken und zwischen der einlassseitigen Nockenwelle (42) und der auslassseitigen Nockenwelle (52) angeordnet sind; und wenigstens ein Befestigungsbolzen (38b, 38c) aus den Befestigungsbolzen (38a, 38b, 38c, 38d) einen Teil (33b, 33c) des Nockenwellenhalters (33) in den vorstehenden Abschnitten (3UB, 33B) befestigt.
  4. Verbrennungsmotor nach Anspruch 3, umfassend: einen zylindrischen einlassseitigen Nockenträger (43), welcher in einer Weise, zusammendrehend mit und axial verschiebbar in Bezug auf die einlassseitige Nockenwelle (42), an der und um die einlassseitige Nockenwelle (42) herum angepasst ist und eine Mehrzahl von sich im Nockenprofil unterscheidenden und axial zueinander benachbarten Nockenerhebungen (43A, 43B) aufweist, wobei der einlassseitige Nockenträger (43) einen Führungsnutzylinderabschnitt (43D) aufweist, welcher eine Führungsnut (44) für einen Passeingriff mit einem Umschaltstift (73 oder 74) umfasst; einen zylindrischen auslassseitigen Nockenträger (53), welcher in einer Weise, zusammendrehend mit und axial verschiebbar in Bezug auf die auslassseitige Nockenwelle (52), an der und um die auslassseitige Nockenwelle (52) herum angepasst ist und eine Mehrzahl von sich im Nockenprofil unterscheidenden und axial zueinander benachbarten Nockenerhebungen (53A, 53B) aufweist, wobei der auslassseitige Nockenträger (53) einen Führungsnutzylinderabschnitt (53D oder 53E) aufweist, welcher eine Führungsnut (54 oder 55) für einen Passeingriff mit einem Umschaltstift (83 oder 84) umfasst; und Nockenumschaltmechanismen (70, 80) zum Vorwärtsbewegen und Zurückziehen der Umschaltstifte (73, 74, 83 oder 84) in Eingriff und außer Eingriff mit der Führungsnut (44, 54 oder 55), um den einlassseitigen Nockenträger (43) und den auslassseitigen Nockenträger (53) axial zu verschieben, um die Nockenerhebungen (43A, 43B oder 53A, 53B) umzuschalten; wobei die Führungsnutzylinderabschnitte (43D, 53D, 53E), welche die Führungsnuten (44, 54, 55) umfassen, einen Außendurchmesser aufweisen, welcher kleiner als ein Außendurchmesser eines Grundkreises der Nockenerhebungen (43A, 43B, 53A, 53B) ist; und die vorstehenden Abschnitte (3UB, 33B) in dem gleichen axialen Bereich wie ein Führungsnutzylinderabschnitt (43D) wenigstens eines des einlassseitigen Nockenträgers (43) und des auslassseitigen Nockenträgers (53) angeordnet sind.
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