DE102018210521B4

DE102018210521B4 - Variable Ventilbetätigungsvorrichtung

Info

Publication number: DE102018210521B4
Application number: DE102018210521.9A
Authority: DE
Inventors: Dai Kataoka; Yoshihiro Takada
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2017-06-30
Filing date: 2018-06-27
Publication date: 2023-12-07
Anticipated expiration: 2038-06-28
Also published as: US10598055B2; US20190003351A1; CN109209551B; JP2019011705A; CN109209551A; JP6509956B2; DE102018210521A1

Abstract

Variable Ventilbetätigungsvorrichtung (40), welche aufweist:eine Einlassnockenwelle (42) und eine Auslassnockenwelle (52), die in einem Zylinderkopf (3) drehbar angebracht sind, der auf einem Zylinderblock (2) eines Verbrennungsmotors (E) aufgelagert ist; wobei jede Nockenwelle (42; 52) aufweist:einen Nockenträger (43; 53) in der Form eines hohlzylindrischen Elements, das relativ nicht drehbar und axial verschiebbar auf der Nockenwelle (42; 52) sitzt und an seiner Außenumfangsfläche eine Mehrzahl von Nockennasen (43A, 43B; 53A, 53B) enthält, die unterschiedliche Nockenprofile haben und einander axial benachbart angeordnet sind; undeinen Nockenumschaltmechanismus (70; 80) zum axialen Bewegen des Nockenträgers (43; 53), um die Nockennasen (43A, 43B; 53A, 53B) umzuschalten, um auf ein Motorventil (41; 51) zu wirken;wobei jeder Nockenumschaltmechanismus (70; 80) enthält:eine Führungsnut (44; 54), die in einer Außenumfangsfläche des Nockenträgers (43; 53) ausgebildet ist und sich um dessen vollständigen Umfang herum erstreckt;einen Schaltstift (73, 74; 83, 84), der zum Eingriff in die Führungsnut (44; 54) ausfahrbar und zur Trennung von dieser einfahrbar ist;eine Schaltantriebswelle (71; 81), die parallel zu der Nockenwelle (42; 52) zu dieser längsbeweglich angeordnet ist, um mit dem Schaltstift (73, 74; 83, 84) zusammenzuwirken, um einen Steuerflächenmechanismus (Ca; Cb) für Ausfahr- und Einfahrbewegungen des Schaltstifts zu bilden, derart, dass die Ausfahrbewegung bewirkt, dass der Schaltstift (73, 74; 83, 84) in die Führungsnut (44; 54) eingreift, um den Nockenträger (43; 53) während Drehung axial zu bewegen, um die Nockennasen (43A, 43B; 53A, 53B) umzuschalten, um auf das Motorventil (41; 51) zu wirken; undeinen Hydraulikdruck-Aktuator (77; 87) zur Längsbewegung der Schaltantriebswelle (71; 81), wobei der Hydraulikdruckaktuator (77; 87) einen Aktuator-Antriebskörper (79; 89) enthält, der unter Hydraulikdruck linear hin- und herbewegbar ist und an ein Längsende der Schaltantriebswelle (71; 81) gekoppelt ist, um die Schaltantriebswelle (71; 81) längs zu bewegen,wobei die Hydraulikdruck-Aktuatoren (77; 87) einzeln den Schaltantriebswellen (71; 81) zugeordnet sind, und wobeidie variable Ventilbetätigungsvorrichtung ferner aufweist:zwei Hydraulikflüssigkeitzufuhr- und -abführkanäle zum Zuführen von Hydraulikflüssigkeit zu und Abführen der Hydraulikflüssigkeit von einem (77) der Hydraulikdruck-Aktuatoren (77; 87);wobei der andere Hydraulikdruck-Aktuator (87) in den Hydraulikflüssigkeitzufuhr- und -abführkanälen derart angeordnet ist, dass Hydraulikflüssigkeit durch den anderen Hydraulikdruck-Aktuator (87) fließt, bevor sie auf den einen Hydraulikdruck-Aktuator (77) wirkt.

Description

[Technisches Gebiet]
Die vorliegende Erfindung betrifft eine variable Ventilbetätigungsvorrichtung, die die Betriebscharakteristiken der Einlass- und Auslassventile eines Verbrennungsmotors umschaltet.
[Technischer Hintergrund]
Es sind variable Ventilbetätigungsvorrichtungen zur Verwendung in Verbrennungsmotoren bekannt geworden, welche einen Nockenumschaltmechanismus enthalten, in dem ein Nockenträger eine Mehrzahl von Nockennasen aufweist, die auf seiner Außenumfangsfläche ausgebildet sind und die unterschiedliche Nockenprofile haben, welche die Ventilbetätigungscharakteristiken bestimmen. Der Nockenträger ist relativ nicht drehbar und axial verschiebbar auf eine Nockenwelle aufgesetzt und wird axial bewegt, um zu veranlassen, dass unterschiedliche Nockennasen auf Motorventile wirken, um die Ventilbetätigungscharakteristiken umzuschalten (siehe zum Beispiel JP 2014 - 134 165 A ).
Die DE 11 2017 001 693 T5 zeigt eine variable Ventilbetätigungsvorrichtung.
Gemäß der in JP 2014-134 165 A offenbarten variablen Ventilbetätigungsvorrichtung hat der Nockenträger, der auf die Nockenwelle verschiebbar aufgesetzt ist, welche im Zylinderkopf drehbar gelagert ist, eine darin über den vollen Umfang definierte Führungsnut, und Schaltstifte greifen in die Führungsnut ein, um den Nockenträger axial zu führen und zu bewegen, während sich der Nockenträger dreht, um hierdurch die Nockennasen umzuschalten, welche die Motorventile betätigen.
In dem Nockenumschaltmechanismus der in JP 2014-134 165 A offenbarten Ventilbetätigungsvorrichtung ist die Führungsnut zwischen einem Paar von Seitenwandflächen ausgebildet, die aufeinander zuweisen und einzeln als erste und zweite Schaltsteuerflächen dienen, und die Schaltstifte enthalten erste und zweite Schaltstifte jeweils zum Kontakt mit den ersten und zweiten Schaltsteuerflächen. Wenn der erste Schaltstift im Kontakt mit der ersten Schaltsteuerfläche vorsteht, bewegt er axial den Nockenträger in eine erste Position, in der eine erste Nockennase auf das Motorventil wirkt, und wenn der zweite Schaltstift im Kontakt mit der zweiten Schaltsteuerfläche vorsteht, bewegt er axial den Nockenträger in eine zweite Position, in der eine zweite Nockennase auf das Motorventil wirkt.
Die Ventilbetätigungsvorrichtung enthält eine Hydraulikdruckschaltung zum Anlegen eines Hydraulikdrucks an die jeweiligen Enden der ersten und zweiten Schaltstifte, um die ersten und zweiten Schaltstifte abwechselnd hin und her zu bewegen, d. h. die ersten und zweiten Schaltstifte abwechselnd auszufahren und einzufahren.
Der erste Schaltstift ist in einem Stiftschlitz beweglich angeordnet, dessen oberer Abschnitt in Fluidverbindung mit einem ersten Ölkanal gehalten wird, der in Fluidverbindung mit einem axial länglichen ersten Ölverteiler gehalten wird. Ähnlich ist der zweite Schaltstift in einem Stiftschlitz beweglich angeordnet, dessen oberer Abschnitt in Fluidverbindung mit einem zweiten Ölkanal gehalten wird, der in Fluidverbindung mit einem axial länglichen zweiten Ölverteiler gehalten wird.
[Zusammenfassung der Erfindung]
[Von der Erfindung zu lösende Probleme]
Da der in JP 2014-134 165 A offenbarte Nockenumschaltmechanismus die ersten und zweiten Schaltstifte betätigt, indem er darin einen Hydraulikdruck anlegt, muss die Hydraulikdruckschaltung, die die Stiftschlitze, die Ölkanäle, die Ölverteiler etc. enthält, nahe den ersten und zweiten Schaltstiften angeordnet sein. Gemäß der JP 2014-134 165 A ist die Hydraulikdruckschaltung in einem Zylinderkopfdeckel vorgesehen, der über dem Nockenträger angeordnet ist.
Es ist nicht leicht, und daher teuer, den Zylinderkopfdeckel so zu bearbeiten, dass er die komplexen strukturellen Details der Hydraulikdruckschaltung darin enthält.
Insofern der Zylinderkopfdeckel groß genug sein muss, um darin die Hydraulikdruckschaltung aufzunehmen, macht dies die Abmessung des Verbrennungsmotors notwendigerweise groß. Daher ist die Suche nach Platz in einem Fahrzeug, um den Verbrennungsmotor darin zu installieren, ein wichtiges Problem, das zu lösen ist.
Die vorliegende Erfindung ist im Hinblick auf die obigen Probleme gemacht worden. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine variable Ventilbetätigungsvorrichtung anzugeben, welche Nockenumschaltmechanismen und einen Antriebsmechanismus zum Antrieb der Nockenumschaltmechanismen enthält, wobei die Nockenumschaltmechanismen und der Antriebsmechanismus strukturell einfach und kompakt sind, um zu verhindern, dass die Abmessungen eines Verbrennungsmotors, der die variable Ventilbetätigungsvorrichtung enthält, groß werden.
[Mittel zur Lösung der Probleme]
Um die obige Aufgabe zu lösen, wird gemäß der vorliegenden Erfindung eine variable Ventilbetätigungsvorrichtung gemäß Anspruch 1 angegeben.
Der Nockenumschaltmechanismus enthält: eine Führungsnut, die in einer Außenumfangsoberfläche des Nockenträgers ausgebildet ist und sich um dessen vollständigen Umfang herum erstreckt; einen Schaltstift, der zum Eingriff in die Führungsnut ausfahrbar und zur Trennung von dieser einfahrbar ist; eine Schaltantriebswelle, die parallel zu der Nockenwelle zu dieser längsbeweglich angeordnet ist, um mit dem Schaltstift zusammenzuwirken, um einen Steuerflächenmechanismus für Ausfahr- und Einfahrbewegungen des Schaltstifts zu bilden, derart, dass die Ausfahrbewegung bewirkt, dass der Schaltstift in die Führungsnut eingreift, um den Nockenträger während Drehung axial zu bewegen, um die Nockennasen umzuschalten, um auf das Motorventil zu wirken; und einen Hydraulikdruck-Aktuator zur Längsbewegung der Schaltantriebswelle, wobei der Hydraulikdruck-Aktuator einen Aktuatorantriebskörper enthält, der unter Hydraulikdruck des Hydraulikdruck-Aktuators linear hin- und herbewegbar ist und an ein Längsende der Schaltantriebswelle gekoppelt ist, um die Schaltantriebswelle längs zu bewegen.
Da mit der obigen Anordnung die zur Nockenwelle parallele Schaltantriebswelle, wenn sie betätigt wird, veranlasst, dass der Steuerflächenmechanismus den Schaltstift ausfährt und einfährt, hat der Nockenumschaltmechanismus eine einfache Struktur, die aus einer reduzierten Teilezahl aufgebaut ist, und hat der Antriebsmechanismus zum axialen Bewegen der Schaltantriebswelle des Nockenumschaltmechanismus eine einfache kompakte Struktur, in der der Aktuator-Antriebskörper des Hydraulikdruck-Aktuators an das Ende der Schaltantriebswelle gekoppelt ist. Demzufolge sind die Kosten des Verbrennungsmotors gering und wird verhindert, dass dessen Abmessungen groß werden.
In der obigen Anordnung können die Hydraulikdruck-Aktuatoren integriert mit dem Zylinderkopf ausgebildet sein.
Da mit der obigen Anordnung der Aktuator integriert mit dem Zylinderkopf ausgebildet ist, wird die Anzahl der verwendeten Teile reduziert und können die Hydraulikdruck-Aktuatoren in einem kompakten Layout in dem Verbrennungsmotor eingebaut werden.
Da mit der obigen Anordnung der Hydraulikdruckgenerator zum Hin- und Herbewegen des Aktuator-Antriebskörpers unter Hydraulikdruck verwendet wird, kann der Hydraulikdruck-Aktuator, der eine geringe Größe hat, am Ende der Schaltantriebswelle des Nockenumschaltmechanismus angebracht werden, so dass verhindert wird, dass die Abmessungen des Motors groß werden, während die Schaltantriebswelle mit gutem Ansprechverhalten unter dem Hydraulikdruck bewegt werden kann.
In der obigen Anordnung enthält die variable Ventilbetätigungsvorrichtung ferner eine andere Schaltantriebswelle und einen anderen Hydraulikdruck-Aktuator, wobei die Hydraulikdruck-Aktuatoren einzeln den Schaltantriebswellen zugeordnet sind.
Insofern mit der obigen Anordnung die Hydraulikdruck-Aktuatoren einzeln an den Schaltantriebswellen vorgesehen sind, kann die Abmessung der einzelnen Hydraulikdruck-Aktuatoren reduziert werden und können die Schaltantriebswellen einzeln rasch bewegt werden.
Die variable Ventilbetätigungsvorrichtung weist ferner zwei Hydraulikflüssigkeitzufuhr- und -abführkanäle zum Zuführen von Hydraulikflüssigkeit zu und Abführen der Hydraulikflüssigkeit von einem der Hydraulikdruck-Aktuatoren auf, wobei der andere Hydraulikdruck-Aktuator in den Hydraulikflüssigkeitzufuhr- und -abführkanälen derart angeordnet ist, dass Hydraulikflüssigkeit durch den anderen Hydraulikdruck-Aktuator fließt, bevor sie auf den einen Hydraulikdruck-Aktuator wirkt.
Mit der obigen Anordnung ist der andere Hydraulikdruck-Aktuator in den Hydraulikflüssigkeitzufuhr- und -abführkanälen angeordnet, die Hydraulikdruckflüssigkeit dem einen Hydraulikdruck-Aktuator zuführen und die Hydraulikflüssigkeit davon abführen, so dass die Hydraulikdruckflüssigkeit durch den anderen Hydraulikdruck-Aktuator fließt, bevor sie auf den einen Hydraulikdruck-Aktuator wirkt. Daher teilen sich die Hydraulikdruck-Aktuatoren die Hydraulikflüssigkeitzufuhr- und -abführkanäle. Die Hydraulikflüssigkeitzufuhr- und -abführkanäle sind daher kleiner und in einem kompakteren Layout angeordnet als wenn die Hydraulikflüssigkeitzufuhr- und -abführkanäle unabhängig für die Hydraulikdruck-Aktuatoren vorgesehen sind, wodurch verhindert wird, dass die Abmessungen des Verbrennungsmotors groß werden.
In der obigen Anordnung kann jeder der Hydraulikdruck-Aktuatoren ein Aktuatorgehäuse mit einer inneren Gehäusekammer enthalten, in die der Aktuator-Antriebskörper hin- und herverschiebbar eingesetzt ist; und ist die innere Gehäusekammer durch den Aktuator-Antriebskörper in zwei Hydraulikdruckkammern unterteilt, wobei die Hydraulikflüssigkeitzufuhr- und -abführkanäle mit jeder der zwei Hydraulikdruckkammern in Fluidverbindung gehalten werden.
Mit der obigen Anordnung werden die Hydraulikflüssigkeitzufuhr- und - abführkanäle in Fluidverbindung mit den zwei Hydraulikdruckkammern gehalten, welche ausgebildet werden, indem die innere Gehäusekammer in dem Aktuatorgehäuse durch den Aktuator-Antriebskörper unterteilt wird. Daher können die zwei Hydraulikflüssigkeitzufuhr- und -abführkanäle in einem kompakten Layout parallel zu den Richtungen angeordnet werden, in denen sich der Aktuator-Antriebskörper bewegt, wodurch sich verhindern lässt, dass die Abmessungen des Verbrennungsmotors groß werden.
In der obigen Anordnung kann die innere Gehäusekammer als rundes Loch definiert sein und kann der Aktuator-Antriebskörper eine hohlzylindrische Form mit Boden haben und ein Langloch enthalten, das in einem hohlzylindrischen Abschnitt definiert ist und mit den Hydraulikflüssigkeitzufuhr- und -abführkanälen in Fluidverbindung gehalten wird, wobei das Langloch in Richtungen länglich ist, in denen der Aktuator-Antriebskörper bewegbar ist.
In der obigen Anordnung hat der Aktuatorkörper, der in der als rundes Loch definierten inneren Gehäusekammer hin- und herbeweglich ist, eine hohlzylindrische Form mit Boden. Das Langloch ist in dem hohlzylindrischen Abschnitt in Fluidverbindung mit dem Hydraulikflüssigkeitzufuhr- und -abführkanal definiert und erstreckt sich in den Richtungen, in denen sich der Aktuator-Antriebskörper bewegt. Selbst wenn daher der Aktuator-Antriebskörper bewegt wird, weist die Fluidverbindungsöffnung des Hydraulikflüssigkeitzufuhr- und -abführkanals, die in dem Aktuatorgehäuse definiert ist und sich in die innere Gehäusekammer öffnet, jederzeit zu dem Langloch in dem hohlzylindrischen Abschnitt, wobei der Hydraulikflüssigkeitzufuhr- und -abführkanal und die Hydraulikdruckkammer immer in Fluidverbindung miteinander gehalten werden.
In der obigen Anordnung kann die Nockenwelle durch Antriebskraft drehbar sein, die von dem Verbrennungsmotor durch eine Steuerkette übertragen wird; und sind die Hydraulikdruck-Aktuatoren in den axialen Richtungen der Nockenwelle gegenüber einem Steuerkettenabteil angeordnet, das die Steuerkette darin aufnimmt.
Da mit der obigen Anordnung der Hydraulikdruck-Aktuatoren in den axialen Richtungen der Nockenwelle gegenüber dem Steuerkettenabteil angeordnet ist, das darin die Steuerkette aufnimmt, um Antriebskraft von dem Verbrennungsmotor zur Nockenwelle zu übertragen, wird der Hydraulikdruck-Aktuator von der Steuerkette etc. freigehalten, ist aber in einem optimalen Ort angeordnet, wo er leicht installiert werden kann und nicht durch das Steuerkettenabteil verbaut ist.
In der obigen Anordnung kann der Verbrennungsmotor ein Kurbelgehäuse enthalten, wobei der Zylinderblock und der Zylinderkopf integriert an dem Kurbelgehäuse durch Stehbolzen befestigt sind, die in axialen Richtungen eines Zylinders in dem Zylinderblock orientiert sind; und können die Hydraulikdruck-Aktuatoren so angeordnet sein, dass er axiale Verlängerungen der Stehbolzen zumindest teilweise überlagert.
Mit der obigen Anordnung sind die Hydraulikdruck-Aktuatoren so angeordnet, dass sie axiale Verlängerungen der Stehbolzen zumindest teilweise überlagern, durch die der Zylinderblock und der Zylinderkopf auf das Kurbelgehäuse gestapelt und daran befestigt sind. Demzufolge können entweder die Hydraulikdruck-Aktuatoren oder die Stehbolzen angeordnet werden, ohne dass sie von dem Zylinderkopf auswärts vorstehen, wodurch verhindert wird, dass die Abmessungen des Verbrennungsmotors groß werden.
In der obigen Anordnung kann der Verbrennungsmotor ein Kurbelgehäuse enthalten, wobei der Zylinderblock und der Zylinderkopf integriert an dem Kurbelgehäuse durch Stehbolzen befestigt sind, die in axialen Richtungen des Zylinders in dem Zylinderblock orientiert sind; und können die Schaltantriebswelle und der Schaltstift so angeordnet sein, dass sie axiale Verlängerungen der Stehbolzen zumindest teilweise überlagern.
Mit der obigen Anordnung sind die Schaltantriebswelle und der Schaltstift so angeordnet, dass sie axiale Verlängerungen der Stehbolzen zumindest teilweise überlagern, durch die der Zylinderblock und der Zylinderkopf auf dem Kurbelgehäuse gestapelt und daran befestigt sind. Demzufolge können entweder die Schaltantriebswelle und der Schaltstift oder die Stehbolzen angeordnet werden, ohne dass sie vom Zylinderkopf auswärts vorstehen, wodurch verhindert wird, dass die Abmessungen des Verbrennungsmotors groß werden.
In der obigen Anordnung kann der Zylinderkopf in axialen Richtungen des Zylinders in dem Zylinderblock in ein an dem Zylinderblock angebrachtes erstes Zylinderkopfelement und ein an dem ersten Zylinderkopfelement angebrachtes zweites Zylinderkopfelement trennbar sein; kann das Motorventil auf dem ersten Zylinderkopfelement gelagert sein; und kann die Nockenwelle durch Lager an dem zweiten Zylinderkopfelement drehbar gelagert sein.
Mit der obigen Anordnung enthält der Zylinderkopf, der entlang der Zylinderachsen trennbar ist, das erste Zylinderkopfelement, das an dem Zylinderblock angebracht ist, und das zweite Zylinderkopfelement, das an dem ersten Zylinderkopfelement angebracht ist. Die Ventile sind an dem ersten Zylinderkopfelement gelagert, während die Nockenwelle durch Lager an dem zweiten Zylinderkopfelement gelagert ist. Daher sind die Nockenwelle und der Nockenumschaltmechanismus, außer die Motorventile, die an dem ersten Zylinderkopfelement gelagert sind, an dem trennbaren zweiten Zylinderkopfelement vorgesehen. Das erste Zylinderkopfelement und das zweite Zylinderkopfelement haben somit eine vereinfachte Struktur und können leicht hergestellt werden.
[Effekte der Erfindung]
Gemäß der vorliegenden Erfindung enthält der Nockenumschaltmechanismus die Schaltantriebswelle, die mit dem Schaltstift durch den Steuerflächenmechanismus in Eingriff steht, und die Schaltantriebswelle veranlasst, wenn sie betätigt wird, dass der Nockenmechanismus den Schaltstift ausfährt und einfährt. Der Nockenumschaltmechanismus hat eine einfache Struktur, die aus einer reduzierten Teilezahl aufgebaut ist, und der Antriebsmechanismus zum axialen Bewegen der Schaltantriebswelle des Nockenumschaltmechanismus hat eine einfache kompakte Struktur, in der der Aktuatorantriebskörper der Hydraulikdruck-Aktuatoren an das Ende der Schaltantriebswelle gekoppelt ist. Demzufolge sind die Kosten des Verbrennungsmotors gering und wird verhindert, dass dessen Abmessungen groß werden.
[Kurze Beschreibung der Zeichnungen]

1 ist eine Seitenansicht eines Kraftrads, das einen Verbrennungsmotor enthält, in dem eine variable Ventilbetätigungsvorrichtung gemäß einer Ausführung der vorliegenden Erfindung eingebaut ist;
2 ist eine linke Seitenansicht, welche eine Positionsbeziehung zwischen dem Verbrennungsmotor und einem Kühler aufzeigt;
3 ist eine Draufsicht, die die Positionsbeziehung zwischen dem Verbrennungsmotor und dem Kühler aufzeigt;
4 ist eine linke Seitenansicht eines Ventilbetätigungsmechanismus der variablen Ventilbetätigungsvorrichtung, welche Profile eines Zylinderkopfdeckels etc. des Verbrennungsmotors mit Zwei-Punkt-und-Strich-Linien angibt;
5 ist eine Draufsicht eines oberen Zylinderkopfelements, wobei der Zylinderkopfdeckel von der Darstellung weggelassen ist;
6 ist eine Perspektivansicht von Hauptteilen eines EinlassnockenUmschaltmechanismus und eines Auslassnocken-Umschaltmechanismus, die von Darstellung teilweise weggelassen sind;
7 ist eine Perspektivansicht eines ersten Schaltstifts und eines zweiten Schaltstifts, die mit einer Einlassschaltantriebswelle kombiniert sind;
8 ist eine Schnittansicht, die eine Art und Weise darstellt, in der Drucköl einem Einlasshydraulikdruckaktuator und einem Auslasshydraulikdruckaktuator zugeführt wird und von diesen abgeführt wird, während ein Linearsolenoidventil nicht aktiviert ist;
9 ist eine Schnittansicht, die eine Art und Weise darstellt, in der Drucköl dem Einlasshydraulikdruckaktuator und dem Auslasshydraulikdruckaktuator zugeführt und von diesen abgeführt wird, während das Linearsolenoidventil aktiviert ist;
10 ist eine Vorderansicht einer linken Endpassoberfläche einer Vorderseite einer Vorderwand des oberen Zylinderkopfelements;
11 ist eine Perspektivansicht des Linearsolenoidventils;
12 ist eine Seitenansicht, die eine Art und Weise darstellt, in der Hauptteile des Einlassnockenumschaltmechanismus arbeiten, während der Verbrennungsmotor im Niederdrehzahlbereich läuft; und
13 ist eine Seitenansicht, die eine Art und Weise darstellt, in der die Hauptteile des Einlassnockenumschaltmechanismus arbeiten, während der Verbrennungsmotor im Hochdrehzahlbereich läuft.

[Art zur Ausführung der Erfindung]
Nachfolgend wird eine variable Ventilbetätigungsvorrichtung gemäß einer Ausführung der vorliegenden Erfindung im Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
1 ist eine Seitenansicht eines Kraftrads 100 als Fahrzeug mit Aufsitzsattel, das einen Verbrennungsmotor E enthält, in dem die variable Ventilbetätigungsvorrichtung 40 gemäß der Ausführung der vorliegenden Erfindung eingebaut ist.
In der vorliegenden Beschreibung und den Ansprüchen entsprechen Richtungen, wie etwa vorne, hinten, links und rechts und andere ähnliche Ausdrücke den normalen Richtungsstandards an dem Kraftrad 100 gemäß der vorliegenden Ausführung, wo die Richtung, in der sich das Kraftrad 100 geradeaus bewegt, als Vorwärtsrichtung bezeichnet wird. In den beigefügten Zeichnungen bedeutet FR die vorwärtige Richtung, RR die rückwärtige Richtung, LH die linke Richtung und RH die rechte Richtung.
Das Kraftrad 100 hat einen Fahrzeugrumpfrahmen, der ein Kopfrohr 102 enthält, an dem eine vordere Gabel 105 lenkbar gelagert ist, an der durch eine vordere Achse ein Vorderrad 106 drehbar gelagert ist, sowie ein Paar von linken und rechten Hauptrahmen 103, die sich von dem Kopfrohr 102 nach hinten und schräg vorne erstrecken.
Die Hauptrahmen 103 haben vordere Abschnitte, von denen Motoraufhängungen 103a nach unten abhängen, und hintere Abschnitte, die nach unten gebogen sind, von wo sich Anlenkrahmen 103b nach unten erstrecken.
Sitzschienen 104 sind mit jeweiligen mittleren Abschnitten der Hauptrahmen 103 verbunden und erstrecken sich von dort nach hinten.
Ein Schwingarm 108 erstreckt sich von seinem vorderen Ende, das an den Anlenkrahmen 103b durch eine Anlenkwelle 107 schwenkbar gelagert ist, nach hinten und hat ein hinteres Ende, an dem durch eine hintere Achse ein Hinterrad 109 drehbar gelagert ist.
Ein Koppelmechanismus 110 ist zwischen dem Schwingarm 108 und den Anlenkrahmen 103b vorgesehen, und ein hinterer Dämpfer 111 ist zwischen einem Teil des Koppelmechanismus 110 und den Sitzschienen 104 eingefügt.
Eine Antriebseinheit Pu ist zwischen den Motoraufhängungen 103a und den Anlenkrahmen 103b der Hauptrahmen 103 aufgehängt. Die Antriebseinheit Pu enthält in ihrem hinteren Teil ein Getriebe M, das eine Gegenwelle 12 aufweist, die als Ausgangswelle dient. Eine Antriebskette 114 ist um ein Antriebsritzel 112, das auf die Ausgangswelle des Getriebes M aufgesetzt ist, und ein Abtriebsritzel 113, das auf die hintere Achse aufgesetzt ist, an der das Hinterrad 109 getragen ist, herumgelegt.
Das Kraftrad 100 enthält einen Luftfilter 122, der an vorderen Abschnitten der Hauptrahmen 103 angebracht ist, sowie eine Kraftstofftank 116, der an hinteren Abschnitten der Hauptrahmen 103 angebracht ist. Ein Hauptsitz 117 und ein Soziussitz 118 sind hinter dem Kraftstofftank 116 auf den Sitzschienen 104 gelagert.
Die Antriebseinheit Pu enthält in ihrem vorderen Teil auch einen Verbrennungsmotor E, der einen wassergekühlten Reihen-vier-Zylinder-vier-Takt-Verbrennungsmotor enthält, dessen Kurbelwelle 10 sich quer erstreckt. Der Verbrennungsmotor E ist an dem Fahrzeugrumpfrahmen so angebracht, dass seine Zylinder mit einem geeigneten Winkel nach vorne geneigt sind.
Die Kurbelwelle 10 des Verbrennungsmotors E ist seitlich quer zum Fahrzeugrumpfrahmen entlang den linken und rechten Richtungen orientiert und ist an einem Kurbelgehäuse 1 drehbar gelagert. Das Getriebe M ist hinter der Kurbelwelle 10 mit dem Kurbelgehäuse 1 einstückig kombiniert.
Wie in 2 gezeigt, enthält der Verbrennungsmotor E einen Motorkörper, der einen Zylinderblock 2 über dem Kurbelgehäuse 1 enthält und in dem vier Zylinder in Reihe angeordnet sind, einen Zylinderkopf 3, der mit einem oberen Abschnitt des Zylinderblocks 2 mit einer dazwischen eingefügten Dichtung verbunden ist, sowie einem Zylinderkopfdeckel 4, der einen oberen Abschnitt des Zylinderkopf 3 abdeckt.
In den Zylindern des Zylinderblocks 2 sind jeweilige Zylinderbohrungen definiert, in denen jeweilige Kolben verschiebbar angeordnet sind. Die Zylinderbohrungen haben jeweilige Mittelachsen, als Zylinderachsen Lc, die nach vorne geneigt sind. Der Zylinderblock 2, der Zylinderkopf 3 und der Zylinderkopfdeckel 4 sind aufeinander gestapelt und erstrecken sich von dem Kurbelgehäuse 1 in einer leicht nach vorne geneigten Orientierung nach oben.
Eine Ölwanne 5 ist an dem unteren Ende des Kurbelgehäuses 1 angebracht und steht davon nach unten vor.
Ein Kühler 130 hat eine gekrümmte Form, so dass er nach hinten vorsteht, wie in Draufsicht in 3 dargestellt, und ist nahe vor dem Motorkörper des Verbrennungsmotors E angeordnet.
Wie in den 1 bis 3 dargestellt, ist der Kühler 130 entlang einer Vorderseite des Motorkörpers, der leicht nach vorne geneigt ist, nach vorne geneigt.
Linke und rechte Kühlergebläse 131 sind hinter dem Kühler 130 angeordnet.
Das Kurbelgehäuse 1 ist eine vertikal trennbare Struktur, die ein oberes Kurbelgehäuseelement 1U und ein und ein unteres Kurbelgehäuseelement 1L enthält, die jeweilige Passoberflächen aufweisen, die miteinander verbunden sind, wobei die Kurbelwelle 10 zwischen den Passflächen drehbar gelagert ist.
Wie in 2 gezeigt, ist das Getriebe M in dem Kurbelgehäuse 1 hinter der Kurbelwelle 10 aufgenommen. Das Getriebe M hat eine Hauptwelle 11, zusätzlich zur Gegenwelle 12, und die Hauptwelle 11 und die Gegenwelle 12 sind seitlich quer zum Fahrzeugkörper parallel zur Kurbelwelle 10 orientiert und an dem Kurbelgehäuse 1 drehbar gelagert.
In dem Kurbelgehäuse 1 ist eine Getriebekammer definiert, in der die Hauptwelle 11 und die Gegenwelle 12 horizontal in den Links- und Rechts-Richtungen parallel zur Kurbelwelle 10 angeordnet sind (siehe 3). Die Gegenwelle 12 erstreckt sich durch das Kurbelgehäuse 1 nach links und dient als die Ausgangswelle des Getriebes M.
Wie in 1 gezeigt, erstrecken sich Einlassrohre, die den jeweiligen Zylindern zugeordnet sind, von einer Hinterseite des Zylinderkopfs 3 und sind mit dem Luftfilter 122 durch einen Drosselkörper 121 verbunden.
Auspuffrohre 125, die den jeweiligen Zylindern zugeordnet sind, sind von einer Vorderseite des Zylinderkopfs 3 nach unten gebogen und erstrecken sich dann nach hinten an der rechten Seite der Ölwanne 5.
Wie in 4 gezeigt, enthält der Verbrennungsmotor E auch eine variable Vier-Ventil-DOHC-Ventilbetätigungsvorrichtung 40, die in dem Zylinderkopf 3 angeordnet ist.
Der Zylinderkopf 3 in dem Verbrennungsmotor E, der entlang den Zylinderachsen Lc vertikal trennbar ist, enthält ein unteres Zylinderkopfelement (erstes Zylinderkopfelement) 3L, das auf dem Zylinderblock 2 angebracht ist, sowie ein oberes Zylinderkopfelement (zweites Zylinderkopfelement) 3U, das auf dem unteren Zylinderkopfelement 3L angebracht ist (siehe 2 und 4)
Wie in 4 dargestellt, enthält das untere Zylinderkopfelement 3L zwei Einlassöffnungen 31 i, die nach hinten gekrümmt sind und sich von einer Brennkammer 30 in jedem der Zylinder aufwärts erstrecken, und zwei Auslassöffnungen 31e, die nach vorne gekrümmt sind und sich von der Brennkammer 30 in jedem der Zylinder erstrecken.
Die Einlassöffnungen 31 i haben jeweilige Einlassventillöcher, die sich in die Brennkammer 30 öffnen, und die Auslassöffnungen haben jeweilige Auslassventillöcher, die sich in die Brennkammer 30 öffnen. Zwei linke und rechte Einlassventile 41 und zwei linke und rechte Auslassventile 51 zum selektiven Öffnen und Schließen der Einlassventillöcher und der Auslassventillöcher sind in dem unteren Zylinderkopfelement 3L gleitend gelagert, um sich synchron mit der Drehung der Kurbelwelle 10 gleiten hin und her zu bewegen.
Das untere Zylinderkopfelement 3L und der Zylinderblock 2 sind an dem oberen Kurbelgehäuseelement 1U durch Stehbolzen 7 integriert befestigt (siehe 4 und 5).
Das obere Zylinderkopfelement 3U, das auf dem unteren Zylinderkopfelement 3L angebracht ist, enthält eine rechteckige Rahmenwandanordnung, die, wie in 5 dargestellt, enthält: eine vordere Seitenwand 3Fr, die in den Links- und Rechts-Richtungen langgestreckt ist, eine hintere Seitenwand 3Rr, die in den Links- und Rechts-Richtungen langgestreckt ist, eine linke Seitenwand 3Lh, die in den Vorwärts-und Rückwärtsrichtungen kürzer ist als die vorderen und hinteren Seitenwände 3Fr und 3Rr, sowie eine rechte Seitenwand 3Rh, die in den Vorwärts-und Rückwärtsrichtungen kürzer ist als die vorderen und hinteren Seitenwände 3Fr und 3Rr.
Der Innenraum der rechteckigen Rahmenwandanordnung des oberen Zylinderkopfelements 3U ist durch eine Lagerwand 3vr, die sich parallel zur rechten Seitenwand 3Rh erstreckt, in ein rechtes schmales Steuerkettenabteil 3c und ein linkes Ventilbetätigungsabteil 3d unterteilt. Das Ventilbetätigungsabteil 3d ist durch vier Lagerwände 3v, die sich parallel zu den linken und rechten Seitenwänden 3Lh und 3Rh erstrecken, in fünf Abteile unterteilt.
Die Lagerwände 3v sind einzeln über den Mitten der Brennkammern 30 in den Zylindern angeordnet und haben Kerzeneinsetzrohre 3vp, einzeln in ihren Mittelbereichen in den vorwärtigen und rückwärtigen Richtungen, um darin jeweilige Zündkerzen einzusetzen.
Die variable Ventilbetätigungsvorrichtung 40 ist in dem Ventilbetätigungsabteil 3d aufgenommen, das durch den Zylinderkopf 3 und den Zylinderkopfdeckel 4 definiert ist.
Wie in den 4 und 5 dargestellt, sind die linken und rechten Einlassventile 41, die jedem der aufgereihten vier Zylinder zugeordnet sind, in vier Paaren in einer geraden Anordnung entlang den linken und rechten Richtungen vorgesehen. Eine einzelne Einlassnockenwelle 42, die in den Links- und Rechts-Richtungen orientiert ist, ist in dem Ventilbetätigungsabteil 3d über den vier Paaren der Einlassventile 41 angeordnet. Die Einlassnockenwelle 42 ist in halbbogenförmige Lager 3vv in den Lagerwänden 3v und 3vr des oberen Zylinderkopfelements 3U eingesetzt und dazwischen aufgenommen und an einem Nockenwellhalter 33 drehbar gelagert.
Ähnlich sind die linken und rechten Auslassventile 51, die jedem der aufgereihten vier Zylinder zugeordnet sind, in vier Paaren in einer geraden Reihe entlang den linken und rechten Richtungen vorgesehen. Eine einzelne Auslassnockenwelle 52, die in den Links- und Rechts-Richtungen orientiert ist, ist in dem Ventilbetätigungsabteil 3d über den vier Paaren der Auslassventile 51 angeordnet. Die Auslassnockenwelle 52 ist in halbbogenförmige Lager 3vv in den Lagerwänden 3v und 3vr des oberen Zylinderkopfelements 3U eingesetzt und dazwischen aufgenommen und an dem Nockenwellenhalter 33 drehbar gelagert.
Die Auslassnockenwelle 52 ist vor und parallel zu der Einlassnockenwelle 42 angeordnet.
Wie in 5 dargestellt, enthält die Einlassnockenwelle 42 nahe ihrem rechten Ende einen Lagerzapfen 42a, der an der Lagerwand 3vr drehbar gelagert ist und durch Flansche axial positioniert ist, die an beiden Seiten des Lagerzapfens 42a ausgebildet sind und die Lagerwand 3vr zwischen sich aufnehmen. Die Einlassnockenwelle 42 enthält auch einen langgestreckten längsverzahnten Schaft 42b, der auf seiner Außenumfangsfläche äußere Längsverzahnungen aufweist und sich von dem Lagerzapfen 42a durch die vier Lagerwände 3v in dem Ventilbetätigungsabteil 3d nach links erstreckt.
Ein Einlassabtriebszahnrad 47 ist auf den Flansch am rechten Ende der Einlassnockenwelle 42 aufgesetzt, der in das Steuerkettenabteil 3c vorsteht.
Ähnlich enthält die Auslassnockenwelle 52 nahe ihrem rechten Ende einen Lagerzapfen 52a, der an der Lagerwand 3vr drehbar gelagert ist und axial durch Flansche positioniert ist, die an beiden Seiten des Lagerzapfens 52a ausgebildet sind und die Lagerwand 3vr zwischen sich aufnehmen. Die Auslassnockenwelle 52 enthält auch einen langgestreckten längsverzahnten Schaft 52b, der auf seiner Außenumfangsfläche äußere Längsverzahnungen aufweist und sich von dem Lagerzapfen 52a durch die vier Lagerwände 3v in dem Ventilbetätigungsabteil 3d nach links erstreckt.
Ein Auslassabtriebszahnrad 57 ist auf den Flansch am rechten Ende der Auslassnockenwelle 52b aufgesetzt, der in das Steuerkettenabteil 3c vorsteht.
Vier Einlassnockenträger 43 in der Form von hohlzylindrischen Elementen sind auf dem längsverzahnten Schaft 42b der Einlassnockenwelle 42 aufgereiht und dort längsverzahnt.
Die vier Einlassnockenträger 43 sind relativ nicht drehbar und axial verschiebbar auf die Einlassnockenwelle 42 aufgesetzt.
Ähnlich sind vier Auslassnockenträger 53 in der Form von hohlzylindrischen Elementen auf dem längsverzahnten Schaft 52b der Auslassnockenwelle 52 aufgereiht und dort längsverzahnt und sind relativ nicht drehbar und axial verschiebbar auf die Auslassnockenwelle 52 aufgesetzt.
6 ist eine Perspektivansicht von Hauptteilen eines Einlassnockenumschaltmechanismus und eines Auslassnockenumschaltmechanismus, die von der Darstellung teilweise weggelassen sind.
Wie in den 5 und 6 dargestellt, enthält jeder der Einlassnockenträger 43 an seiner Außenumfangsfläche zwei linke und rechte Sätze einer Hochdrehzahlnockennase 43A mit größerem Nasenhub und einer Niederdrehzahlnockennase 43B mit kleinerem Nasenhub, die voneinder unterschiedliche Nockenprofile aufweisen und axial einander benachbart angeordnet sind, sowie einen rohrförmigen Lagerzapfen 43C mit einer vorbestimmten axialen Länge, der zwischen den zwei linken und rechten Sätzen der Hochdrehzahlnockennase 43A und der Niederdrehzahlnockennase 43B eingefügt ist.
Die Hochdrehzahlnockennase 43A und die Niederdrehzahlnockennase 43B, die axial einander benachbart angeordnet sind, haben jeweilige Nockenprofilgrundkreise, deren Außendurchmesser miteinander identisch sind und in jeweiligen identischen Winkelpositionen angeordnet sind (siehe 4 und 5).
Jeder der Einlassnockenträger 43 enthält auch ein Führungsnutrohr 43D, das axial an der rechten Seite der Hochdrehzahlnockennase 43A des rechten Satzes angeordnet ist und Führungsnuten 44 aufweist, die in seiner Außenumfangsfläche definiert sind und sich vollständig um dessen Umfang herum erstrecken.
Das Führungsnutrohr 43D hat einen Außendurchmesser, der etwas kleiner ist als der identische Außendurchmesser der Grundkreise der Hochdrehzahlnockennase 43A und der Niederdrehzahlnockennase 43B.
Die Führungsnuten 44 in dem Führungsnutrohr 43D enthalten eine ringförmige Führungsnut 44c, die über den vollen Umfang des Führungsnutrohrs 43D an einer vorbestimmten axialen Position definiert ist, und eine Rechtsverschiebungsführungsnut 44r und eine Linksverschiebungsführungsnut 441, die von der ringförmigen Führungsnut 44c nach links und rechts spiralförmig abzweigen und mit jeweiligen vorbestimmten axialen Abständen davon angeordnet sind (siehe 5).
Die so aufgebauten vier Einlassnockenträger 43 sind auf dem längsverzahnten Schaft 42b der Einlassnockenwelle 42 mit vorbestimmten axial beabstandeten Intervallen dazwischen aufgereiht und dort längsverzahnt.
Wie in 5 dargestellt, ist die Einlassnockenwelle 42 mit den daran aufgereihten vier Einlassnockenträgern 43 an hinteren Lagern 3vv an der Lagerwand 3vr und den vier Lagerwänden 3v des oberen Zylinderkopfelements 3U drehbar gelagert.
Der Lagerzapfen 42a der Einlassnockenwelle 42 ist an der Lagerwand 3vr drehbar gelagert, und die rohrförmigen Lagerzapfen 43C der jeweiligen Einlassnockenträger 43 sind an den jeweiligen Lagerwänden 3v drehbar gelagert.
Ähnlich den Einlassnockenträgern 43 enthält jeder der Auslassnockenträger 53, die auf den längsverzahnten Schaft 52b der Auslassnockenwelle 52 längsverzahnt sind, an seiner Außenumfangsfläche zwei linke und rechte Sätze einer Hochdrehzahlnockennase 53A mit größerem Nasenhub und einer Niederdrehzahlnockennase 53B mit kleinerem Nasenhub, die voneinander unterschiedliche Profile haben und axial einander benachbart angeordnet sind, sowie einen rohrförmigen Lagerzapfen 53C mit einer vorbestimmten axialen Länge, der zwischen die zwei linken und rechten Sätze der Hochdrehzahlnockennase 53A und der Niederdrehzahlnockennase 53B eingefügt ist. Jeder der Auslassnockenträger 53 enthält auch ein Führungsnutrohr 53D, das axial an der rechten Seite der Hochdrehzahlnockennase 53A des rechten Satzes angeordnet ist und Führungsnuten 54 aufweist, die in seiner Außenumfangsfläche definiert sind und sich vollständig um den Umfang herum erstrecken.
Die Führungsnuten 54 in dem Führungsnutrohr 53D enthalten eine ringförmige Führungsnut 54c, die über den vollen Umfang auf dem Führungsnutrohr 53D an einer vorbestimmten axialen Position definiert ist, und eine Rechtsverschiebungsführungsnut 54r und eine Linksverschiebungsführungsnut 541, die von der ringförmigen Führungsnut 54c nach links und rechts spiralförmig abzweigen und mit jeweiligen vorbestimmten axialen Abständen davon angeordnet sind (siehe 5).
Die so aufgebauten vier Auslassnockenträger 53 sind auf dem längsverzahnten Schaft 52b der Auslassnockenwelle 52 mit vorbestimmten axial beabstandeten Intervallen dazwischen aufgereiht und dort längsverzahnt. Wie in 5 dargestellt, ist die Auslassnockenwelle 52 mit den vier darauf aufgereihten Auslassnockenträgern 53 an vorderen Lagern 3vv an den Lagerwänden 3v und 3vr des oberen Zylinderkopfelements 3U drehbar gelagert.
Der Lagerzapfen 52a der Auslassnockenwelle 52 ist an der Lagerwand 3vr drehbar gelagert, und die rohrförmigen Lagerzapfen 53C der jeweiligen Auslassnockenträger 53 sind an den jeweiligen Lagerwänden 3v drehbar gelagert.
Wenn die Einlassnockenwelle 42 (und die Einlassnockenträger 43) und die Auslassnockenwelle 52 (und die Auslassnockenträger 53) an der Lagerwand 3vr und den vier Lagerwänden 3v des oberen Zylinderkopfelements 3U gelagert sind, sind die Einlassnockenwelle 42 (und die Einlassnockenträger 43) und die Auslassnockenwelle 52 (und die Auslassnockenträger 53) an dem Nockenwellenhalter 33 (siehe 4), der über der Lagerwand 3vr und den vier Lagerwänden 3v angeordnet ist, dazwischen aufgenommen und drehbar gelagert.
Insbesondere sind die vier Einlassnockenträger 43 gemeinsam drehbar und axial verschiebbar auf der Einlassnockenwelle 42 gelagert, und sind auch die vier Auslassnockenträger 53 gemeinsam drehbar und axial verschiebbar auf der Auslassnockenwelle 52 gelagert.
Das Einlassabtriebsrad 47, das auf dem rechten Ende der Einlassnockenwelle 42 angebracht ist, und das Auslassabtriebsrad 57, das auf dem rechten Ende der Auslassnockenwelle 52 angebracht ist, haben den gleichen Durchmesser und sind nebeneinander einzeln in vorderen und hinteren Positionen in dem Steuerkettenabteil 3c angeordnet. Wie in 4 gezeigt, ist ein im Durchmesser großes Zwischenrad 61, das in Eingriff mit dem Einlassabtriebsrad 47 und dem Auslassabtriebsrad 57 gehalten ist, unter dem Raum dazwischen drehbar gelagert.
Wie in den 4 und 5 dargestellt, ist ein Zwischenkettenritzel 62, das koaxial zum Zwischenrad 61 ist, zur Drehung mit dem Zwischenrad 61 integriert. Eine Steuerkette 66 ist um das Zwischenkettenritzel 62 und ein nicht dargestelltes im Durchmesser kleines Kettenritzel herum gelegt, das auf der Kurbelwelle 10 sitzt, die unter dem Zwischenkettenritzel 62 angeordnet ist.
Wenn die Drehung der Kurbelwelle 10 durch die Steuerkette 66 auf das Zwischenkettenritzel 62 übertragen wird, dreht sich das Zwischenrad 61, das integriert mit dem Zwischenkettenritzel 62 kombiniert ist, wobei sich das Einlassabtriebsrad 47 und das Auslassabtriebsrad 57, die in Eingriff mit dem Zwischenrad 61 gehalten werden, drehen. Daher dreht das Einlassabtriebsrad 47 die Einlassnockenwelle 42 um deren eigene Achse, wohingegen das Auslassabtriebsrad 57 die Auslassnockenwelle 52 um deren eigene Achse dreht.
Wie in 6 dargestellt, enthält der Einlassnockenumschaltmechanismus 70 eine Einlassschaltantriebswelle 71, die schräg vor und unter der Einlassnockenwelle 42 angeordnet ist und sich parallel zu dieser erstreckt, und enthält ein Auslassnockenumschaltmechanismus 80 eine Auslassschaltantriebswelle 81, die schräg vor und unter der Auslassnockenwelle 52 angeordnet ist und sich parallel zu dieser erstreckt.
Die Einlassschaltantriebswelle 71 und die Auslassschaltantriebswelle 81 sind an dem oberen Zylinderkopfelement 3U gelagert.
Wie in den 5 und 12 dargestellt, nimmt das obere Zylinderkopfelement 3U darin eine rohrförmige Stange 3A auf, die in den Links- und Rechts-Richtungen in dem Ventilabteil 3d orientiert ist und sich geradeaus durch die Lagerwand 3vr und die vier Lagerwände 3v an einer Position erstreckt, die von der Mitte des Ventilbetätigungsabteils 3d etwas nach hinten versetzt ist.
Ähnlich nimmt, wie in 5 gezeigt, das obere Zylinderkopfelement 3U auch eine rohrförmige Stange 3B auf, die in den Links- und Rechts-Richtungen in dem Ventilbetätigungsabteil 3d orientiert ist und sich durch die Lagerwand 3vr und die vier Lagerwände 3v geradeaus an einer Innenoberfläche der vorderen Seitenwand 3Fr des Ventilbetätigungsabteils 3d erstreckt.
In der rohrförmigen Stange 3A ist ein axiales Loch definiert, durch das die Einlassschaltantriebswelle 71 axial verschiebbar eingesetzt ist, und in der rohrförmigen Stange 3B ist ein axiales Loch definiert, durch das die Auslassschaltantriebswelle 81 axial verschiebbar eingesetzt ist.
In der rohrförmigen Stange 3A sind zwei Abstände oder Lücken an jeweiligen Positionen definiert, die einzeln den linken und rechten Einlassventilen 41 entsprechen, an beiden Seiten von jeder der Lagerwände 3v, um hierdurch Abschnitte der Einlassschaltantriebswelle 71 freizulegen. Einlasskipphebel 72 sind auf den freiliegenden Abschnitten der Einlassschaltantriebswelle 71 schwenkbar gelagert (siehe 5 und 12).
In anderen Worten, die Einlassschaltantriebswelle 71 dient zugleich auch als Kipphebelwelle.
Wie in den 4 und 6 dargestellt, hat jeder der Einlasskipphebel 72 ein distales Ende, das in Abstützung gegen das obere Ende von einem der Einlassventile 41 gehalten wird, und eine obere gekrümmte Endoberfläche, die, in Abhängigkeit von der axialen Bewegung des entsprechenden Einlassnockenträgers 43, in Gleitkontakt mit der der Hochdrehzahlnockennase 43A oder der Niederdrehzahlnockennase 43B von einem der Sätze gehalten wird.
Wenn sich daher der Einlassnockenträger 43 um seine eigene Achse dreht, verschwenkt die Hochdrehzahlnockennase 43A oder die Niederdrehzahlnockennase 43B den Einlasskipphebel 72 entsprechend einem Nockenprofil, wobei er das Einlassventil 41 niederdrückt, um das entsprechende Einlassventilloch in die Brennkammer 30 zu öffnen.
Ähnlich sind in der rohrförmigen Stange 3B zwei Räume oder Lücken an jeweiligen Positionen definiert, die einzeln den linken und rechten Auslassventilen 51 entsprechen, an beiden Seiten von jeder der Lagerwände 3v, um hierdurch Abschnitte der Auslassschaltantriebswelle 81 freizulegen. Auslasskipphebel 82 sind an den freiliegenden Abschnitten der Auslassschaltantriebswelle 81 schwenkbar gelagert (siehe 5 und 6).
In anderen Worten, die Auslassschaltantriebswelle 81 dient zugleich als Kipphebelwelle.
Wie in den 4 und 6 dargestellt, hat jeder der Auslasskipphebel 82 ein distales Ende, das in Abstützung gegen das obere Ende von einem der Auslassventile 51 gehalten wird, und hat eine obere gekrümmte Endoberfläche, die, in Abhängigkeit von der axialen Bewegung des entsprechenden Auslassnockenträgers 53, in Gleitkontakt mit der Hochdrehzahlnockennase 53A oder der Niederdrehzahlnockennase 53B des einen der Sätze gehalten wird.
Wenn sich daher der Auslassnockenträger 53 um seine eigene Achse dreht, schwenkt die Hochdrehzahlnockennase 53A oder die Niederdrehzahlnockennase 53B den Auslasskipphebel 53 entsprechend ihrem Nockenprofil, wobei er das Auslassventil 51 niederdrückt, um das entsprechende Auslassventilloch in die Brennkammer 30 zu öffnen.
Im Bezug auf 12 hat die rohrförmige Stange 3A darauf zwei linke und rechte zylindrische Naben 3As, die in den Links- und Rechts-Richtungen einander benachbart sind. Die zylindrischen Naben 3As sind an jeweiligen Positionen angeordnet, die dem Führungsnutrohr 43D von jedem der Einlassnockenträger 43 entsprechen und zu diesem vorstehen.
In den zylindrischen Naben 3As sind jeweilige Bohrungen definiert, die sich durch die rohrförmige Stange 3A hindurch erstrecken.
Ein erster Schaltstift 73 und ein zweiter Schaltstift 74 sind einzeln in die Bohrung in den linken und rechten zylindrischen Naben 3As verschiebbar eingesetzt.
Wie in 7 dargestellt, enthält der erste Schaltstift 73 eine distale zylindrische Säule 73a, eine proximale zylindrische Säule 73b und eine Zwischenverbindungsstange 73c, welche die distale zylindrische Säule 73a mit der proximalen zylindrischen Säule 73b koaxial in Reihe verbindet.
Die proximale zylindrische Säule 73b hat einen kleineren Außendurchmesser als die distale zylindrische Säule 73a.
Die distale zylindrische Säule 73a enthält ein im Durchmesser reduziertes Eingriffsende 73ae, das axial in Richtung von der proximalen zylindrischen Säule 73b weg vorsteht.
Die proximale zylindrische Säule 73b hat eine konische Endfläche 73bt, die zu der Zwischenverbindung 73c weist und mit dieser verbunden ist.
Der zweite Schaltstift 74 hat eine zum ersten Schaltstift 73 identische Form und enthält eine distale zylindrische Säule 74a, eine proximale zylindrische Säule 74b und eine Zwischenverbindungsstange 74c, die die distale zylindrische Säule 74a mit der proximalen zylindrischen Säule 74b koaxial in Reihe verbindet.
Wie in 7 dargestellt, hat die Einlassschaltantriebswelle 71 ein Langloch 71a, das axial mittig dort hindurchführt.
Das Langloch 71a hat eine größere Breite als der Durchmesser der Zwischenverbindungsstange 73c des ersten Schaltstifts 73, aber etwas kleiner als der Durchmesser der proximalen zylindrischen Säule 73b.
Die Einlassschaltantriebswelle 71 hat auch eine Steueroberfläche 71C auf einer offenen Endfläche des Langlochs 71a. Die Steueroberfläche 71C enthält zwei linke vertiefte Flächen 71Cv und zwei rechte vertiefte Flächen 71Cv, die aufeinanderfolgend in den linken und rechten Richtungen mit dazwischen eingefügten flachen Flächen 71Cp angeordnet sind.
Der erste Schaltstift 73 ist an der Einlassschaltantriebswelle 71 derart angebracht, dass sich seine Zwischenverbindungsstange 73C diametral durch das Langloch 71a der Einlassschaltantriebswelle 71 erstreckt. Der erste Schaltstift 73 wird von einer Schraubenfeder 75 normalerweise so vorgespannt, dass sie die konische Endfläche 73bt der proximalen zylindrischen Säule 73b gegen die Steueroberfläche 71C an der offenen Endfläche des Langlochs 71a in der Einlassschaltantriebswelle 71 drückt. Wenn sich die Einlassschaltantriebswelle 71 axial bewegt, bewegt sich die Steueroberfläche 71C in Gleitkontakt mit der konischen Endfläche 73bt der proximalen zylindrischen Säule 73b des ersten Schaltstifts 73, der in einer festen Position im Bezug auf die axialen Richtungen der Einlassschaltantriebswelle 71 gehalten wird und in Richtungen senkrecht zu den axialen Richtungen der Einlassschaltantriebswelle 71 verschiebbar ist. Daher bilden die Einlassschaltantriebswelle 71 und der erste Schaltstift 73 (und auch der zweite Schaltstift 74) gemeinsam einen Linearbewegungs-Steuerflächenmechanismus Ca, um, bei der axialen Bewegung der Einlassschaltantriebswelle 71, den ersten Schaltstift 73 in den Richtungen senkrecht zu den axialen Richtungen der Einlassschaltantriebswelle 71 hin und her zu bewegen, während er durch das Steuerprofil der Steueroberfläche 71C geführt wird.
Wie in 7 dargestellt, erstrecken sich der erste Schaltstift 73 und der zweite Schaltstift 74 diametral durch das gemeinsame Langloch 71a in der Einlassschaltantriebswelle 1 und sind parallel zueinander aufgereiht.
In 7 sind die Mitten der rechten vertieften Flächen 71Cv der Steueroberfläche 71C der Einlassschaltantriebswelle 71 auf dem ersten Schaltstift 73 angeordnet, deren konische Endfläche 73bt in Abstützung gegen die rechten vertieften Flächen 71Cv gehalten wird, wobei der erste Schaltstift 73 in einer ausgefahrenen Position platziert wird, während die konische Endfläche 74bt der proximalen zylindrischen Säule 74b des zweiten Schaltstifts 74 in Abstützung gegen die flachen Flächen 71Cp der Steueroberfläche 71C gehalten wird, wobei der zweite Schaltstift 74 in der eingefahrenen Position platziert wird.
Wenn sich die Einlassschaltantriebswelle 71 axial nach rechts bewegt, gleitet die konische Endfläche 73bt des ersten Schaltstifts 73 von den Mitten der rechten vertieften Flächen 71Cv entlang deren Schrägflächen hoch, während er auf die flachen Flächen 71Cp eingefahren wird. Andererseits gleitet die konische Endfläche 74bt des zweiten Schaltstifts 74 von den flachen Oberflächen 71Cp entlang den Schrägflächen der linken vertieften Flächen 71Cv hinunter, während er auf die Mitten der linken vertieften Flächen 71Cv ausgefahren wird.
Auf diese Weise werden der erste Schaltstift 73 und der zweite Schaltstift 74 bei axialer Bewegung der Einlassschaltantriebswelle 71 abwechselnd ausgefahren und eingefahren.
Obwohl nicht dargestellt, hat auch die rohrförmige Stange 3B, in die die Auslassschaltantriebswelle 81 axial verschiebbar eingesetzt ist, zwei linke und rechte zylindrische Naben 3Bs, die in den Links- und Rechts-Richtungen einander benachbart sind, wobei sie an jeweiligen Positionen entsprechend dem Führungsnutrohr 53D von jedem der Auslassnockenträger 53 angeordnet sind und zu diesen vorstehen. In den zylindrischen Naben 3Bs sind jeweilige Bohrungen definiert, die sich durch die rohrförmige Stange 3B hindurch erstrecken, und ein erster Schaltstift 83 und ein zweiter Schaltstift 84 sind einzeln verschiebbar in die Bohrungen der linken und rechten zylindrischen Naben 3Bs eingesetzt. Der erste Schaltstift 83 und der zweite Schaltstift 84 erstrecken sich diametral durch ein gemeinsames Langloch in der Auslassschaltantriebswelle 81 und sind parallel zueinander aufgereiht (siehe 5 und 6).
Die Auslassschaltantriebswelle 81 und die ersten und zweiten Schaltstifte 83 und 84 bilden gemeinsam einen Linearbewegungs-Steuerflächenmechanismus Cb, um, bei axialer Bewegung der Auslassschaltantriebswelle 81, die ersten und zweiten Schaltstifte 83 und 84 in den Richtungen senkrecht zu den axialen Richtungen der Auslassschaltantriebswelle 81 hin und her zu bewegen, während sie von dem Steuerprofil der Steueroberfläche 81C geführt werden (siehe 8), die an einer offenen Endfläche des Langlochs ausgebildet ist und das gleiche Steuerprofil hat wie die Steueroberfläche 71C.
Wie in 5 dargestellt, sind die Auslassschaltantriebswelle 81 und die ersten und zweiten Schaltstifte 83 und 84 in den zylindrischen Naben 3Bs so angeordnet, dass sie axiale Verlängerungen der rechten vier Stehbolzen 7 auf der vorderen Seite (Auslassseite) aller (zehn) Stehbolzen 7 zumindest teilweise überlagern, durch die der Zylinderblock 2 und der Zylinderkopf 3 auf das Kurbelgehäuse 1 gestapelt und daran befestigt sind.
Zurück im Bezug auf die 5 und 6 ist ein Einlasshydraulikdruckaktuator 77 zum axialen Bewegen der Einlassschaltantriebswelle 71 an der linken Seitenwand 3Lh des oberen Zylinderkopfelements 3U angebracht und steht in das Ventilbetätigungsabteil 3d vor, und ist ein Auslasshydraulikdruckaktuator 87 zum axialen Bewegen der Auslassschaltantriebswelle 81 an der linken Seitenwand 3Lh des oberen Zylinderkopfelements 3U angebracht und steht in das Ventilbetätigungsabteil 3d vor. Der Auslasshydraulikdruckaktuator 87 ist in einer Seite-an-Seite-Beziehung vor dem Einlasshydraulikdruckaktuator 77 angeordnet.
Der Einlasshydraulikdruckaktuator 77 und der Auslasshydraulikdruckaktuator 87 sind integriert mit dem oberen Zylinderkopfelement 3U ausgebildet.
Wie in 5 dargestellt, sind der Einlasshydraulikdruckaktuator 77 und der Auslasshydraulikdruckaktuator 87 so angeordnet, dass sie axiale Verlängerungen der zwei äußerst linken Stehbolzen 7 aller (zehn) Stehbolzen 7 zumindest teilweise überlagern, durch die der Zylinderblock 2 und der Zylinderkopf 3 auf das Kurbelgehäuse 1 gestapelt und daran befestigt sind.
Wie in 8 und 9 dargestellt, enthält der Einlasshydraulikdruckaktuator 77 ein Einlassaktuatorgehäuse 78, in dem eine innere Gehäusekammer als rundes Loch definiert ist, sowie einen Einlassaktuatorantriebskörper 79, der eine hohlzylindrische Form mit Boden aufweist und zur gleitenden Hin- und Herbewegung in den axialen Richtungen (Links- und Rechts-Richtungen) der Einlassschaltantriebswelle 71 in die innere Gehäusekammer eingesetzt ist. Die Einlassschaltantriebswelle 71 hat ein linkes Ende, das in den Einlassaktuatorantriebskörper 79 fest eingesetzt ist, um sich damit zu bewegen.
Die innere Gehäusekammer des Einlassaktuatorgehäuses 78 hat eine linke Öffnung, die mit einem Deckel 76 verschlossen ist und ist durch den Einlassaktuatorantriebskörper 79 in eine linke Hochdrehzahlhydraulikdruckkammer 78_H und eine rechte Niederdrehzahlhydraulikdruckkammer 78_L unterteilt.
Ähnlich enthält der Auslasshydraulikdruckaktuator 87 ein Auslassaktuatorgehäuse 88, in dem eine innere Gehäusekammer als rundes Loch definiert ist, sowie einen Auslassaktuatorantriebskörper 89, der eine hohlzylindrische Form mit Boden aufweist und in die innere Gehäusekammer gleitenden Hin- und Herbewegung in den axialen Richtungen (Links- und Rechts-Richtungen) der Auslassschaltantriebswelle 81 eingesetzt ist. Die Auslassschaltantriebswelle 81 hat ein linkes Ende, das in dem Auslassaktuatorantriebskörper 79 fest eingesetzt ist, um sich damit zu bewegen.
Die innere Gehäusekammer in dem Auslassaktuatorgehäuse 88 hat eine linke Öffnung, die von einem Deckel 86 verschlossen ist und ist durch den Auslassaktuatorantriebskörper 89 in eine linke Hochdrehzahlhydraulikdruckkammer 88_H und eine rechte Niederdrehzahlhydraulikdruckkammer 88L unterteilt.
Noch immer im Bezug auf die 8 und 9 ist der linken Seitenwand 3Lh des oberen Zylinderkopfelements 3U ein Hochdrehzahl-Öl-Zufuhr- und Abführkanal 90_H definiert, der für eine Fluidverbindung zwischen der Hochdrehzahlhydraulikdruckkammer 78_H des Einlasshydraulikdruckaktuators 77 und der Hochdrehzahlhydraulikdruckkammer 88_H des Auslasshydraulikdruckaktuators 87 sorgt. Auch in der linken Seitenwand 3Lh des oberen Zylinderkopfelements 3U ist ein Niederdrehzahl-Öl-Zufuhr- und Abführkanal 90_L definiert, der für eine Fluidverbindung zwischen der Niederdrehzahlhydraulikdruckkammer 78_L des Einlasshydraulikdruckaktuators 77 und der Niederdrehzahlhydraulikdruckkammer 88_L des Auslasshydraulikdruckaktuators 87 sorgt.
Der Hochdrehzahl-Öl-Zufuhr- und Abführkanal 90_H erstreckt sich durch die Hochdrehzahlhydraulikdruckkammer 88_H des Auslasshydraulikdruckaktuators 87 nach vorne, und ist, wie in 10 gezeigt, an einer linken Endpassoberfläche 3FL am linken Ende einer Vorderfläche der vorderen Seitenwand 3Fr des oberen Zylinderkopfelements 3U offen. Der Niederdrehzahl-Öl-Zufuhr- und Abführkanal 90_L erstreckt sich durch die Niederdrehzahlhydraulikdruckkammer 88_L des Auslasshydraulikdruckaktuators 87 nach vorne und ist, wie in 10 gezeigt, an der linken Endpassoberfläche 3FL der vorderen Seitenwand 3Fr offen.
Der als Hohlzylinder mit Boden geformte Einlassaktuatorantriebskörper 79 des Einlasshydraulikdruckaktuators 77 hat ein axiales Langloch 79h, das in seinem hohlzylindrischen Abschnitt definiert ist, das zu dem Hochdrehzahl-Öl-Zufuhr- und Abführkanal 90_H weist. Wenn daher der Einlassaktuatorantriebskörper 79 in der inneren Gehäusekammer axial bewegt wird, weist die Fluidverbindungsöffnung des Hochdrehzahl-Öl-Zufuhr- und Abführkanal 90_H, die in dem Einlassaktuatorgehäuse 78 definiert ist und sich zu der inneren Gehäusekammer öffnet, jederzeit zu dem axialen Langloch 79h in dem hohlzylindrischen Abschnitt des Einlassaktuatorantriebskörpers 79, wodurch Hochdrehzahl-Öl-Zufuhr- und Abführkanal 90_H und die Hochdrehzahlhydraulikdruckkammer 78_H immer in Fluidverbindung miteinander gehalten werden.
Der als Hohlzylinder mit Boden geformte Auslassaktuatorantriebskörper 89 des Auslasshydraulikdruckaktuators 87 hat zwei axiale Langlöcher 89h, die in seinen hohlzylindrischen Abschnitten definiert sind, die zu dem Hochdrehzahl-Öl-Zufuhr- und Abführkanal 90_H weisen. Selbst wenn daher der Auslassaktuatorantriebskörper 89 in der inneren Gehäusekammer axial bewegt wird, weist die Fluidverbindungsöffnung des Hochdrehzahl-Öl-Zufuhr- und Abführkanal 90_H, der in dem Auslassaktuatorgehäuse 88 definiert ist und sich zu der inneren Gehäusekammer öffnet, jederzeit zu den axialen Langlöchern 89h in den hohlzylindrischen Abschnitten des Auslassaktuatorantriebskörpers 89, wodurch der Hochdrehzahl-Öl-Zufuhr- und Abführkanal 90_H und die Hochdrehzahlhydraulikdruckkammer 88_H immer in Fluidverbindung miteinander gehalten werden.
Der Niederdrehzahl-Öl-Zufuhr- und Abführkanal 90_L wird mit der Niederdrehzahlhydraulikdruckkammer 78_L des Einlasshydraulikdruckaktuators 77 und der Niederdrehzahlhydraulikdruckkammer 88_L des Auslasshydraulikdruckaktuators 87 immer in Fluidverbindung gehalten, auch wenn der Einlassaktuatorantriebskörper 79 des Einlasshydraulikdruckaktuators 77 und der Auslassaktuatorantriebskörper 89 des Auslasshydraulikdruckaktuators 87 axial nach links oder rechts bewegt werden.
10 zeigt die linken Endpassoberfläche 3FL am linken Ende der vorderen Oberfläche der vorderen Seitenwand 3Fr des oberen Zylinderkopfelements 3U. Wie in 10 gezeigt, sind der Hochdrehzahl-Öl-Zufuhr- und Abführkanal 90_H und der Niederdrehzahl-Öl-Zufuhr- und Abführkanal 90_L an der linken Endpassoberfläche 3FL offen und sind längliche Nuten 90_HH und 90_LL in der linken Endpassoberfläche 3FL definiert und erstrecken sich von den Öffnungen des Hochdrehzahl-Öl-Zufuhr- und Abführkanals 90_H und des Niederdrehzahl-Öl-Zufuhr- und Abführkanals 90_L schräg aufwärts.
Ein Linearsolenoidventil 91 (siehe 9) ist an der linken Endpassoberfläche 3FL am linken Ende der vorderen Oberfläche der vorderen Seitenwand 3Fr des oberen Zylinderkopfelements 3U angebracht.
Wie in den 8 und 9 dargestellt, enthält das Linearsolenoidventil 91 ein elektromagnetisches Solenoid 92, das einen Stößel 92p enthält, der in einer elektromagnetischen Wicklung 92c bewegbar ist, sowie eine Buchse 93, die mit dem elektromagnetischen Solenoid 92 verbunden ist und sich davon axial erstreckt.
Ein Schieberventil 94 ist in die Buchse 93 verschiebbar eingesetzt und wird von einer Feder 95 axial vorgespannt, um sich koaxial gegen den Stößel 92p abzustützen.
Das Linearsolenoidventil 91 ist an der linken Endpassoberfläche 3FL am linken Ende einer vorderen Oberfläche der vorderen Seitenwand 3Fr des oberen Zylinderkopfelements 3U derart angebracht, dass das Schieberventil 94, das koaxial zu dem Stößel 92p des elektromagnetischen Solenoids 92 ist, in den Links- und Rechts-Richtungen horizontal orientiert wird (siehe 2, 3 und 5).
Wie in den 8 und 9 dargestellt, ist das Schieberventil 94 des Linearsolenoidventils 91 in den Links- und Rechts-Richtungen parallel zu der Einlassschaltantriebswelle 71 und der Auslassschaltantriebswelle 81 orientiert und ist in den Links- und Rechts-Richtungen selektiv beweglich.
Wenn die elektromagnetische Wicklung 92c angeregt wird, wird der Stößel 92p unter elektromagnetischen Kräften in Richtung nach links axial verschoben, wobei das Schieberventil 94 in der Buchse 93 gegen die Vorspannung der Feder 95 nach links (LH) gedrückt wird (siehe 9). Wenn die elektromagnetische Wicklung 92c entregt wird, wird der Stößel 92p gelöst und durch das Schieberventil 94, das nach rechts (RH) eingefahren ist, unter der Vorspannung der Feder 95 zurückgedrückt (siehe 8).
In der Buchse 93 ist eine zentrale Hydraulikdruckzufuhröffnung 93_I definiert und sind eine Hochdrehzahl-Zufuhr- und Abführöffnung 93_H und eine Niederdrehzahl-Zufuhr- und Abführöffnung 93_L definiert, die einzeln an beiden Seiten der zentralen Hydraulikdruckzufuhröffnung 93_I angeordnet sind, und sind ein Paar von Ablauföffnungen 93_D definiert, die einzeln an beiden Seiten der Hochdrehzahl-Zufuhr- und Abführöffnung 93_H und der Niederdrehzahl-Zufuhr- und Abführöffnung 93_L angeordnet sind.
In dem Schieberventil 94, das in der Buchse 93 axial verschiebbar ist, ist eine zentrale Hydraulikdruckzufuhrnut 94_I definiert und sind ein Paar von Ablaufnuten 94_D definiert, die axial Seite an Seite einzeln an beiden Seiten der zentralen Hydraulikdruckzufuhrnut 94_I mit jeweiligen dazwischen eingefügten Stegen angeordnet sind.
In den 8 und 9 ist die Buchse 93 des Linearsolenoidventils 91 schematisch dargestellt.
11 zeigt das Linearsolenoidventil 91 in realistischer Darstellung. Die Buchse hat als ihre hintere Seitenoberfläche eine Passoberfläche 93R und die zentrale Hydraulikdruckzufuhröffnung 93_I, die Hochdrehzahl-Zufuhr- und Abführöffnung 93_H, die Niederdrehzahl-Zufuhr- und -Abführöffnung 93_L und die Ablauföffnungen 93_D öffnen sich an der Passoberfläche 93R.
Die Passoberfläche 93R als hintere Seitenoberfläche der Buchse 93 des Linearsolenoidventils 91 passt zu der linken Endpassoberfläche 3FL (siehe 10) am linken Ende der vorderen Oberfläche der vorderen Seitenwand 3Fr des oberen Zylinderkopfelements 3U, so dass das Linearsolenoidventil 91 auf dem oberen Zylinderkopfelement 3U angebracht ist.
Die in 10 dargestellte linke Endpassoberfläche 3FL der vorderen Seitenwand 3Fr des oberen Zylinderkopfelements 3U enthält jeweilige Öffnungen eines Hydraulikdruckzufuhrkanals 90_I, die längliche Nut 90_HH, die mit dem Hochdrehzahlölzufuhr- und -Abführkanal 90_H verbunden ist, die längliche Nut 90_LL, die mit dem Niederdrehzahlöfzufuhr- und -Abführkanal 90_L verbunden ist, sowie ein Paar von Ölablaufkanälen 90_L, die jeweils der zentralen Hydraulikdruckzufuhröffnung 93_I, der Hochdrehzahlzufuhr- und -Abführöffnung 93_H, der Niederdrehzahlzufuhr- und -Abführöffnung 93_L und den Ablauföffnungen 93_D in der Buchse 93 gegenüberliegen.
In 8 ist das elektromagnetische Solenoid 92 des Linearsolenoidventils 91 entregt, und ist das Schieberventil 94 unter der Vorspannung der Feder 95 nach rechts (RH) eingefahren. Daher fließt Drucköl, das in die zentrale Hydraulikdruckzufuhröffnung 93_I der Buchse 93 hineingeflossen ist, durch die zentrale Hydraulikdruckzufuhrnut 94_I in die Niederdrehzahlzufuhr- und - Abführöffnung 93_L, von wo das Öl durch die längliche Nut 90_LL in den Niederdrehzahlöfzufuhr- und -Abführkanal 90_L in der linken Seitenwand 3Lh des oberen Zylinderkopfelements 3U fließt und der Niederdrehzahlhydraulikdruckkammer 88_L des Auslasshydraulikdruckaktuators 87 und dann über die Niederdrehzahlhydraulikdruckkammer 88_L der Niederdruckhydraulikdruckkammer 78_L des Einlasshydraulikdruckaktuators 77 zugeführt wird, wodurch der Einlassaktuatorantriebskörper 79 des Einlasshydraulikdruckaktuators 77 und der Auslassaktuatorantriebskörper 89 des Auslasshydraulikdruckaktuators 87 nach links (LH) gedrückt werden.
Da die Aktuatorantriebskörper 79 und 89 der Einlass- und Auslass-Hydraulikdruckaktuatoren 77 und 87 nach links (LH) bewegt werden, fließt Drucköl aus den Hochdrehzahlhydraulikdruckkammern 78_H und 88_H der Einlass- und Auslasshydraulikdruckaktuatoren 77 und 87 in den Hochdrehzahlölzufuhr- und -Abführkanal 90_H, von wo das Öl durch die längliche Nut 90_HH in die Hochdrehzahlzufuhr- und -Abführöffnung 93_H in der Buchse 93 des Linearsolenoidventils 91 fließt und dann über die Ablaufnut 94_D von der Ablauföffnung 93_D in den Ölablaufkanal 90_L abgelassen wird.
Wenn das elektromagnetische Solenoid 92 des Linearsolenoidventils 91 entregt ist, wie oben beschrieben, wie in 8 dargestellt, wird Drucköl den Niederdrehzahlhydraulikdruckkammern 78_L und 88_L der Einlass- und Auslasshydraulikdruckaktuatoren 77 und 87 zugeführt, wobei das Drucköl aus deren Hochdrehzahlhydraulikdruckkammern 78_H und 88_H fließt, wobei die Aktuatorantriebskörper 79 und 89 der Einlass- und Auslasshydraulikdruckaktuatoren 77 und 87 gleichzeitig nach links (LH) bewegt werden, um hierdurch die Einlassschaltantriebswelle 71 und die Auslassschaltantriebswelle 81, deren linke Enden jeweils fest in die Aktuatorantriebskörper 79 und 89 eingesetzt sind, auch gleichzeitig nach links (LH) zu bewegen.
Wenn das elektromagnetische Solenoid 92 des Linearsolenoidventils 91 angeregt wird, wie in 9 dargestellt, steht das Schieberventil 94 gegen die Vorspannung der Feder 95 nach links (LH) vor, wobei Drucköl, das in die zentral Hydraulikdruckzufuhröffnung 93_I der Buchse 93 geflossen ist, durch die zentrale Hydraulikdruckzufuhrnut 94_I in die Hochdrehzahlzufuhr- und -Abführöffnung 93_H fließt, von wo das Öl durch die längliche Nut 90_HH in den Hochdrehzahlölzufuhr- und -Abführkanal 90_H in der linken Seitenwand 3Lh des oberen Zylinderkopfelements 3U fließt und der Hochdrehzahlhydraulikdruckkammer 88H des Auslasshydraulikdruckaktuators 87 und dann über die Hochdrehzahlhydraulikdruckkammer 88_H der Hochdrehzahlhydraulikdruckkammer 78_H der Einlasshydraulikdruckkammer 77 zugeführt wird, wodurch der Einlassaktuatorantriebskörper 79 des Einlasshydraulikdruckaktuators 77 und der Auslassaktuatorantriebskörper 89 des Auslasshydraulikdruckaktuators 87 nach rechts (RH) gedrückt werden.
Drucköl fließt aus den Niederdrehzahlhydraulikdruckkammern 78_L und 88_L der Einlass- und Auslasshydraulikdruckaktuatoren 77 und 87 in den Niederdrehzahlzufuhr- und Abführkanal 90_L hinaus, von wo das Öl durch die längliche Nut 90_LL in die Niederdrehzahlzufuhr- und -Abführöffnung 93_L in der Buchse 93 des Linearsolenoidventils 91 fließt und dann über die Ablassnut 94_D von der Ablauföffnung 93_D in den Ablaufölkanal 90_L abgelassen wird.
Wenn das elektromagnetische Solenoid 92 des Linearsolenoidventils 91 wie oben beschrieben angeregt wird, wie in 9 dargestellt, wird Drucköl den Hochdrehzahlhydraulikdruckkammern 78_H und 88_H der Einlass- und Auslasshydraulikdruckaktuatoren 77 und 87 zugeführt, und fließt Drucköl aus deren Niederdrehzahlhydraulikdruckkammern 78_L und 88_L hinaus, wobei die Aktuatorantriebskörper 79 und 89 der Einlass- und Auslasshydraulikdruckaktuatoren 77 und 87 gleichzeitig nach rechts (RH) bewegt werden, um hierdurch die Einlassschaltantriebswelle 71 und die Auslassschaltantriebswelle 81, deren linke Enden jeweils fest in die Aktuatorantriebskörper 79 und 89 eingesetzt sind, auch gleichzeitig nach rechts (RH) zu bewegen.
Wenn das elektromagnetische Solenoid 92 des Linearsolenoidventils 91 entregt wird, wodurch die Einlassschaltantriebswelle 71 und die Auslassschaltantriebswelle 81 nach links (LH) bewegt werden, wie oben beschrieben, befindet sich der erste Schaltstift 73 jedes Linearbewegungs-Steuerflächenmechanismus Ca in einer ausgefahrenen Position, wo er sich gegen die vertiefte Fläche 71Cv der Steueroberfläche 71C der Einlassschaltantriebswelle 71 abstützt, und befindet sich der zweite Schaltstift 74 jedes Linearbewegungs-Steuerflächenmechanismus Ca in der eingefahrenen Position, wo er sich gegen die flache Fläche 71Cp der Steueroberfläche 71C in dem in 12 dargestellten Einlassnockenmechanismus 70 abstützt.
Der ausgefahrene erste Schaltstift 73 greift in die ringförmige Führungsnut 44c des Führungsnutrohrs 43D des Einlassnockenträgers 43, der nach rechts bewegt worden ist, ein, woraufhin der Einlassnockenträger 43 in einer vorbestimmten rechten Position gehalten wird, anstatt sich axial zu bewegen.
Während sich der Einlassnockenträger 43 in der vorbestimmten rechten Position (Niederdrehzahlposition) befindet, wie in 12 dargestellt, wirkt die Niederdrehzahlnockennase 43B auf den Einlasskipphebel 72, wodurch das Einlassventil 41 gemäß Niederdrehzahlventilbetätigungscharakteristiken betätigt wird, die durch das Nockenprofil der Niederdrehzahlnockennase 43B bestimmt sind.
In anderen Worten, der Verbrennungsmotor E arbeitet im Niederdrehzahlmodus.
Wenn das das elektromagnetische Solenoid 92 des Linearsolenoidventils 91 angeregt wird, wobei sich die Einlassschaltantriebswelle 71 nach rechts (RH) bewegt, wie in 13 dargestellt, gleitet die konische Endfläche 73bt des ersten Schaltstifts 73 von den Mitten der rechten vertieften Flächen 71Cv auf dessen Schrägflächen hinauf, wenn er auf die flachen Flächen 71Cp eingefahren wird, und gleitet die konische Endfläche 74bt des zweiten Schaltstifts 74 von den flachen Oberflächen 71Cp die Schrägflächen der linken vertieften Flächen 71Cv hinab, wenn er auf die Mitten der linken vertieften Flächen 71Cv ausgefahren wird.
Der eingefahrene erste Schaltstift 73 trennt sich von der ringförmigen Führungsnut 44c in dem Einlassnockenträger 43, und der ausgefahrene zweite Schaltstift 74 greift in die linke Schaltführungsnut 44I ein. Daher wird der Einlassnockenträger 43 axial nach links bewegt, während er sich dreht und von der linken Schaltführungsnut 44I geführt wird. Wie in 13 dargestellt, verschiebt sich der zweite Schaltstift 74 von der Linksverschiebungsführungsnut 44I in die ringförmige Führungsnut 44c, wodurch der Einlassnockenträger 43 in einer vorbestimmten linken Position gehalten wird.
Während sich der Einlassnockenträger 43 in der vorbestimmten linken Position (Hochdrehzahlposition) befindet, wie in 13 dargestellt, wirkt die Hochdrehzahlnockennase 43A auf den Einlasskipphebel 72, wodurch das Einlassventil 41 gemäß Hochdrehzahlventilbetätigungscharakteristiken betätigt wird, die durch das Nockenprofil der Hochdrehzahlnockennase 43A bestimmt sind.
In anderen Worten, der Verbrennungsmotor E arbeitet im Hochdrehzahlmodus.
Wenn die Einlassschaltantriebswelle 71 nach links bewegt wird, während der Verbrennungsmotor E im Hochdrehzahlmodus arbeitet, wird der zweite Schaltstift 74 aus der ringförmigen Führungsnut 44c hinaus eingefahren und wird der erste Schaltstift 73 in Rechtsverschiebungsführungsnut 44r ausgefahren. Der Einlassnockenträger 43 wird von der Rechtsverschiebungsführungsnut 44r geführt, um sich axial nach rechts zu bewegen, während er sich dreht. Wie in 12 dargestellt, wird der Einlassnockenträger 43 nun in der vorbestimmten rechten Position (Niederdrehzahlposition) gehalten, und der Verbrennungsmotor E arbeitet im Niederdrehzahlmodus, wobei die Niederdrehzahlnockennase 43B auf den Einlasskipphebel 72 wirkt.
Der Auslassnockenumschaltmechanismus 80 arbeitet auch in Abhängigkeit von der Bewegung der Auslassschaltantriebswelle 81 in der gleichen Weise wie der Einlassnockenumschaltmechanismus 70 in Abhängigkeit von der Bewegung der Einlassschaltantriebswelle 71 arbeitet, wenn das elektromagnetische Solenoid 92 des Linearsolenoidventils 91 angeregt und entregt wird, wie oben beschrieben.
Die variable Ventilbetätigungsvorrichtung 40 gemäß der Ausführung der vorliegenden Erfindung, die oben im Detail beschrieben worden ist, bietet die folgenden Vorteile.
Wie in 6 dargestellt, bewirkt die zur Einlassnockenwelle 42 parallele Einlassschaltantriebswelle 71, wenn sie aktiviert wird, dass der Steuerflächenmechanismus Ca die ersten und zweiten Schaltstifte 73 und 74 ausfährt und einfährt. Daher hat der Einlassnockenumschaltmechanismus 70 eine einfache Struktur, die aus einer reduzierten Teilezahl aufgebaut ist, und hat der Antriebsmechanismus zum axialen Bewegen der Einlassschaltantriebswelle 71 des Einlassnockenumschaltmechanismus 70 eine einfache kompakte Struktur, in der der Einlassaktuatorantriebskörper 79 des Einlasshydraulikdruckaktuators 77 an das Ende der Einlassschaltantriebswelle 71 gekoppelt ist. Demzufolge sind die Kosten des Verbrennungsmotors E gering und wird verhindert, dass dessen Abmessungen groß werden.
Ähnlich hat der Auslassnockenumschaltmechanismus 80 eine einfache Struktur, die aus einer reduzierten Teilezahl aufgebaut ist, und hat der Antriebsmechanismus zum axialen Bewegen der Auslassschaltantriebswelle 81 eine einfache kompakte Struktur, in der der Auslassaktuatorantriebskörper 89 des Auslasshydraulikdruckaktuators 87 mit dem Ende der Auslassschaltantriebswelle 81 gekoppelt ist. Demzufolge sind die Kosten des Verbrennungsmotors E gering und wird verhindert, dass dessen Abmessungen groß werden.
Wenn der Einlasshydraulikdruckaktuator 77 und der Auslasshydraulikdruckaktuator 87 integriert mit dem oberen Zylinderkopfelement 3U ausgebildet werden, wird die Anzahl der eingesetzten Teile reduziert und können der Einlasshydraulikdruckaktuator 77 und der Auslasshydraulikdruckaktuator 87 in einem kompakten Layout in den Verbrennungsmotor eingebaut werden.
Da der Einlasshydraulikdruckaktuator 77 (Auslasshydraulikdruckaktuator 87) zum Hin- und Herbewegen des Einlassaktuatorantriebskörpers 79 (des Auslassaktuatorantriebskörpers 89) unter Hydraulikdruck verwendet wird, kann der Einlassaktuatorantriebskörper 79 (der Auslassaktuatorantriebskörper 89), der eine geringe Größe hat, am Ende der Einlassschaltantriebswelle 71 (der Auslassschaltantriebswelle 81) des Einlassnockenumschaltmechanismus 70 (des Auslassnockenumschaltmechanismus 80) angebracht werden, so dass verhindert wird, dass die Abmessungen des Verbrennungsmotors E groß werden, während die Einlassschaltantriebswelle 71 (die Auslassschaltantriebswelle 81) mit gutem Ansprechverhalten unter Hydraulikdruck bewegt werden kann.
Insofern der Einlasshydraulikdruckaktuator 77 und der Auslasshydraulikdruckaktuator 87 jeweils an der Einlassschaltantriebswelle 71 und der Auslassschaltantriebswelle 81 vorgesehen sind, können die Abmessungen der individuellen Einlass- und Auslassdruckaktuatoren 77 und 78 reduziert werden und können die Einlassschaltantriebswelle 71 und die Auslassschaltantriebswelle 81 individuell rasch bewegt werden.
Der Auslasshydraulikdruckaktuator 87 ist in dem Niederdrehzahlhydraulikflüssigkeitszufuhr- und -Abführkanal 90_L (dem Hochdrehzahlhydraulikflüssigkeitszufuhr- und -abführkanal 90_H) angeordnet, der Hydraulikdruckflüssigkeit dem Einlasshydraulikdruckaktuator 77 zuführt und Hydraulikdruckflüssigkeit von diesem abführt, so dass Hydraulikdruckflüssigkeit durch den Auslasshydraulikdruckaktuator 87 fließt, bevor er auf den Einlasshydraulikdruckaktuator 77 wirkt. Demzufolge teilen sich der Einlasshydraulikdruckaktuator 77 und der Auslasshydraulikdruckaktuator 87 den Niederdrehzahlhydraulikflüssigkeitszufuhr- und -Abführkanal 90_L (den Hochdrehzahlhydraulikflüssigkeitszufuhr- und -abführkanal 90_H). Der Niederdrehzahlhydraulikflüssigkeitszufuhr- und -Abführkanal 90_L (der Hochdrehzahlhydraulikflüssigkeitszufuhr- und -abführkanal 90_H) kann somit kleiner gemacht werden und in einem kompakteren Layout angeordnet werden als dann, wenn der Niederdrehzahlhydraulikflüssigkeitszufuhr- und -Abführkanal 90_L (der Hochdrehzahlhydraulikflüssigkeitszufuhr- und -abführkanal 90_H) unabhängig für jeden Hydraulikdruckaktuator vorgesehen wird, mit dem Ergebnis, dass verhindert wird, dass die Abmessungen des Verbrennungsmotors E groß werden.
Der Niederdrehzahlhydraulikflüssigkeitszufuhr- und -Abführkanal 90_L und der Hochdrehzahlhydraulikflüssigkeitszufuhr- und -abführkanal 90_H werden jeweils mit den zwei Hydraulikdruckammern 78L und 78H (88L, 88H) in Fluidverbindung gehalten, die gebildet sind, indem die innere Gehäusekammer in dem Einlassaktuatorgehäuse 78 (dem Auslassaktuatorgehäuse 88) durch den Einlassaktuatorantriebskörper 79 (den Auslassaktuatorantriebskörper 89) unterteilt ist. Daher können der Niederdrehzahlhydraulikflüssigkeitszufuhr- und -Abführkanal 90_L und der Hochdrehzahlhydraulikflüssigkeitszufuhr- und -abführkanal 90_H in einem kompakten Layout parallel zu den Richtungen angeordnet werden, in denen sich der Einlassaktuatorantriebskörper 79 (der Auslassaktuatorantriebskörper 89) bewegt, wodurch sich verhindern lässt, dass die Abmessungen des Verbrennungsmotors groß werden.
Wie in 6 dargestellt, hat der Einlassaktuatorantriebskörper 79 (der Auslassaktuatorantriebskörper 89), der in der als rundes Loch definierten inneren Gehäusekammer hin und her bewegbar ist, die Form eines Hohlzylinders mit Boden. Wie in den 8 und 9 dargestellt, ist das Langloch 79h (das Langloch 89h) in dem hohlzylindrischen Abschnitt in Fluidverbindung mit dem Hochdrehzahlhydraulikflüssigkeitszufuhr- und -abführkanal 90_H definiert und ist in den Richtungen langgestreckt, in denen sich der Einlassaktuatorantriebskörper 79 (der Auslassaktuatorantriebskörper 89) bewegt. Selbst wenn sich daher der Einlassaktuatorantriebskörper 79 (der Auslassaktuatorantriebskörper 89) bewegt, weist die Fluidverbindungsöffnung des Hochdrehzahlhydraulikflüssigkeitszufuhr- und -abführkanal 90_H, der in dem Einlassaktuatorgehäuse 78 (dem Auslassaktuatorgehäuse 88) definiert ist und sich in die innere Gehäusekammer öffnet, jederzeit zu dem Langloch 79h (dem Langloch 89h) in dem hohlzylindrischen Abschnitt, wodurch der Hochdrehzahlhydraulikflüssigkeitszufuhr- und -abführkanal 90_H immer mit der Hochdrehzahlhydraulikdruckkammer 78_H (der Hochdrehzahlhydraulikdruckkammer 88_H) in Fluidverbindung gehalten wird.
Da, wie in 5 gezeigt, der Einlasshydraulikdruckaktuator 77 und der Auslasshydraulikdruckaktuator 87 in den axialen Richtungen der Einlassnockenwelle 41 und der Auslassnockenwelle 52 gegenüber dem Steuerkettenabteil 3c angeordnet sind, das darin die Steuerkette 66 zur Übertragung von Antriebskraft von dem Verbrennungsmotor zu der Einlassnockenwelle 42 und der Auslassnockenwelle 52 aufnimmt, werden der Einlasshydraulikdruckaktuator 77 und der Auslasshydraulikdruckaktuator 87 von einer Störung mit der Steuerkette 66, dem Einlassabtriebsrad 47, dem Auslassabtriebsrad 57 etc. freigehalten, sondern sind in einem optimalen Ort angeordnet, wo sie leicht installiert werden können und wo sie durch das Steuerkettenabteil 3c nicht verbaut werden.
Wie in 5 dargestellt, sind der Einlasshydraulikdruckaktuator 77 und der Auslasshydraulikdruckaktuator 87 so angeordnet, dass sie zumindest teilweise auf axialen Verlängerungen der zwei äußerst linken Stehbolzen 7 aller der Stehbolzen 7, durch die der Zylinderblock 2 und der Zylinderkopf 3 auf das Kurbelgehäuse 1 gestapelt und daran befestigt sind, aufgelagert. Demzufolge können entweder der Einlasshydraulikdruckaktuator 77 und der Auslasshydraulikdruckaktuator 87 oder die Stehbolzen 7 angeordnet werden, ohne dass sie stark von dem Zylinderkopf 3 nach außen vorstehen, wodurch verhindert wird, dass die Abmessungen des Verbrennungsmotors E groß werden.
Wie in den 4 und 5 gezeigt, sind die Auslassschaltantriebswelle 81 und die ersten und zweiten Schaltstifte 83 und 84 in den Zylindernaben 3Bs so angeordnet, dass sie zumindest teilweise auf axialen Verlängerungen der vier rechten Stehbolzen 7 an der Vorderseite (Auslassseite) aller Stehbolzen 7, durch die der Zylinderblock 2 und der Zylinderkopf 3 gestapelt und auf dem Kurbelgehäuse 1 befestigt sind, aufgelagert sind. Demzufolge können entweder die Einlassschaltantriebswelle 81 und die ersten und zweiten Schaltstifte 83 und 84 oder die Stehbolzen 7 angeordnet werden, ohne dass sie stark von dem Zylinderkopf 3 nach außen vorstehen, wodurch verhindert wird, dass die Abmessungen des Verbrennungsmotors E groß werden.
Wie in 4 dargestellt, enthält der Zylinderkopf 3, der entlang der Zylinderachsen trennbar ist, das untere Zylinderkopfelement 3L, das an dem Zylinderblock angebracht ist, und das obere Zylinderkopfelement 3U, das an dem unteren Zylinderkopfelement 3L angebracht ist. Das Einlassventil 41 und das Auslassventil 51 sind auf dem unteren Zylinderkopfelement 3L gelagert, während die Einlassnockenwelle 42 und die Auslassnockenwelle 2 durch Lager an dem oberen Zylinderkopfelement 3U gelagert sind. Daher sind die Einlassnockenwelle 42, die Auslassnockenwelle 52, der Einlassnockenumschaltmechanismus 70 und der Auslassnockenumschaltmechanismus 80, außer das Einlassventil 41 und das Auslassventil 51, die an dem unteren Zylinderkopfelement 3L gelagert sind, an dem separaten oberen Zylinderkopfelement 3U vorgesehen. Somit wird die Struktur des unteren Zylinderkopfelements 3L und des oberen Zylinderkopfelements 3U vereinfacht und kann leicht hergestellt werden.
Obwohl die variable Ventilbetätigungsvorrichtung gemäß der Ausführung der vorliegenden Erfindung oben beschrieben worden ist, ist die vorliegende Erfindung nicht auf die obige Ausführung beschränkt, sondern kann gemäß verschiedenen Ausführungen innerhalb des Umfangs der Idee der Erfindung in die Praxis umgesetzt werden.
Gemäß der vorliegenden Ausführung betätigt ein Solenoidventil zwei Aktuatoren. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf diese Konfiguration beschränkt, sondern es können auch zwei Aktuatoren unabhängig durch zwei Solenoidventile betätigt werden.
Gemäß dieser Modifikation können die zwei Solenoidventile gemeinsam vor dem Verbrennungsmotor angeordnet werden, oder sie können einzeln vor und hinter dem Verbrennungsmotor angeordnet werden.
Eine variable Ventilbetätigungsvorrichtung eines Motors enthält einen Nockenumschaltmechanismus 70; 80, der eine Schaltantriebswelle 71; 81 aufweist. Wenn die Schaltantriebswelle 71; 81 längs bewegt wird, fährt ein Steuerflächenmechanismus Ca; Cb einen Schaltstift 73, 74; 83, 84 aus und ein. Wenn der Schaltstift 73, 74; 83, 84 ausgefahren wird, um in eine Führungsnut 44; 54 einzugreifen, die um einen Nockenträger 43; 53 herum ausgebildet ist, und der Nockenträger während Drehung axial bewegt wird, werden den Nockenträger umgebende Nockennasen 43A, 43B; 53A, 53B umgeschaltet, um auf ein Motorventil 41; 51 zu wirken. Ein Aktuator 77; 87 für die Schaltantriebswelle 71; 81 enthält einen Aktuator-Antriebskörper 79; 89, der linear hin- und herbewegbar ist und an ein Längsende der Schaltantriebswelle 71; 81 gekoppelt ist, um diese axial zu bewegen. Die obige Anordnung ermöglicht, dass der Nockenumschaltmechanismus und der Aktuatormechanismus strukturell einfach und kompakt sind, um zu verhindern, dass die Abmessungen des Motors groß werden.
[Beschreibung der Bezugszeichen]
Pu ... Antriebseinheit, E ... Verbrennungsmotor, M ... Getriebe, 1 ... Kurbelgehäuse, 2 ... Zylinderblock, 3 ... Zylinderkopf, 3L ... unteres Zylinderkopfelement (erstes Zylinderkopfelement), 3U ... oberes Zylinderkopfelement (zweites Zylinderkopfelement), 3Lh ... linke Seitenwand, 3FL ... linke Endpassoberfläche, 3v ... Lagerwand, 3vv ... Lager, 3c ... Steuerkettenabteil, 4 ... Zylinderkopfdeckel, 5 ... Ölwanne, 7 ... Stehbolzen, 10 ... Kurbelwelle, 11 ... Hauptwelle, 12 ... Gegenwelle, 30 ... Brennkammer, 33 ... Nockenwellenhalter, 40 ... variable Ventilbetätigungsvorrichtung, 41 ... Einlassventil, 42 ... Einlassnockenwelle, 43 ... Einlassnockenträger, 43A ... Hochdrehzahlnockennase, 43B ... Niederdrehzahlnockennase, 43D ... Führungsnutrohr, 44 ... Führungsnut, 44c ... ringförmige Führungsnut, 44I ... Linksverschiebungsführungsnut, 44r ... Rechtsverschiebungsführungsnut, 47 ... Einlassabtriebsrad, 51 ... Auslassventil, 52 ... Auslassnockenwelle, 53 ... Auslassnockenträger, 53A ... Hochdrehzahlnockennase, 53B ... Niederdrehzahlnockennase, 53D ... Führungsnutrohr, 54 ... Führungsnut, 54c ... ringförmige Führungsnut, 54I ... Linksverschiebungsführungsnut, 54r ... Rechtsverschiebungsführungsnut, 57 ... Auslassabtriebsrad, 61 ... Zwischenrad, 62 ... Zwischenkettenritzel, 66 ... Steuerkette, 70 ... Einlassnockenumschaltmechanismus, 71 ... Einlassschaltantriebswelle, 72 ... Einlasskipphebel, Ca ... Steuerflächenmechanismus, 73 ... erster Schaltstift, 74 ··· zweiter Schaltstift, 75 ··· Schraubenfeder, 76 ··· Deckel, 77 ··· Einlasshydraulikdruckaktuator, 78_L, 78_H··· Hydraulikdruckkammern, 78 ··· Einlassaktuatorgehäuse, 79 ··· Einlassaktuatorantriebskörper, 79h ··· Langloch, 80 ··· Auslassnockenumschaltmechanismus, 81 ··· Auslassschaltantriebswelle, 82 ··· Auslasskipphebel, Cb ··· Steuerflächenmechanismus, 83 ··· erster Schaltstift, 84 ··· zweiter Schaltstift, 86 ··· Deckel, 87 ··· Auslasshydraulikdruckaktuator, 88_L, 88_H ··· Hydraulikdruckkammern, 88 ··· Auslassaktuatorgehäuse, 89 ··· Auslassaktuatorantriebskörper, 89h ··· Langloch, 90_H ··· Hochdrehzahlölzufuhr- und -abführkanal, 90_HH ··· längliche Nut, 90_L ··· Niederdrehzahlölzufuhr- und abführkanal, 90_LL ··· längliche Nut, 91 ··· Linearsolenoidventil, 92 ··· elektromagnetisches Solenoid, 92c ··· elektromagnetische Wicklung; 92p ··· Stößel, 93 ··· Buchse, 93R ··· Passoberfläche, 93_I ··· Hydraulikdruckzufuhröffnung, 93_H ··· Hochdrehzahlzufuhr- und - abführöffnung, 93L ··· Niederdrehzahlzufuhr- und -abführöffnung, 93_D ··· Ablauföffnung, 94 ··· Schieberventil, 94_I ··· Hydraulikdruckzufuhrnut, 94_D ··· Ablaufnut, 95 ··· Feder, 100 ··· Kraftrad, 102 ··· Kopfrohr, 103 ··· Hauptrahmen, 104 ··· Sitzschiene, 105 ··· Frontgabel, 106 ··· Vorderrad, 107 ··· Anlenkwelle, 108 ··· Schwingarm, 109 ··· Hinterrad, 110 ··· Koppelmechanismus, 111 ··· hinterer Dämpfer, 112 ··· Antriebsritzel, 113 ··· Abtriebsritzel, 114 ··· Antriebskette, 116 ··· Kraftstofftank, 117 ··· Hauptsitz, 118 ··· Soziussitz, 121 ··· Drosselkörper, 122 ··· Luftfilter, 125 ··· Auspuffrohr, 130 ··· Kühler, 131 ··· Kühlergebläse.

Claims

Variable Ventilbetätigungsvorrichtung (40), welche aufweist: eine Einlassnockenwelle (42) und eine Auslassnockenwelle (52), die in einem Zylinderkopf (3) drehbar angebracht sind, der auf einem Zylinderblock (2) eines Verbrennungsmotors (E) aufgelagert ist; wobei jede Nockenwelle (42; 52) aufweist: einen Nockenträger (43; 53) in der Form eines hohlzylindrischen Elements, das relativ nicht drehbar und axial verschiebbar auf der Nockenwelle (42; 52) sitzt und an seiner Außenumfangsfläche eine Mehrzahl von Nockennasen (43A, 43B; 53A, 53B) enthält, die unterschiedliche Nockenprofile haben und einander axial benachbart angeordnet sind; und einen Nockenumschaltmechanismus (70; 80) zum axialen Bewegen des Nockenträgers (43; 53), um die Nockennasen (43A, 43B; 53A, 53B) umzuschalten, um auf ein Motorventil (41; 51) zu wirken; wobei jeder Nockenumschaltmechanismus (70; 80) enthält: eine Führungsnut (44; 54), die in einer Außenumfangsfläche des Nockenträgers (43; 53) ausgebildet ist und sich um dessen vollständigen Umfang herum erstreckt; einen Schaltstift (73, 74; 83, 84), der zum Eingriff in die Führungsnut (44; 54) ausfahrbar und zur Trennung von dieser einfahrbar ist; eine Schaltantriebswelle (71; 81), die parallel zu der Nockenwelle (42; 52) zu dieser längsbeweglich angeordnet ist, um mit dem Schaltstift (73, 74; 83, 84) zusammenzuwirken, um einen Steuerflächenmechanismus (Ca; Cb) für Ausfahr- und Einfahrbewegungen des Schaltstifts zu bilden, derart, dass die Ausfahrbewegung bewirkt, dass der Schaltstift (73, 74; 83, 84) in die Führungsnut (44; 54) eingreift, um den Nockenträger (43; 53) während Drehung axial zu bewegen, um die Nockennasen (43A, 43B; 53A, 53B) umzuschalten, um auf das Motorventil (41; 51) zu wirken; und einen Hydraulikdruck-Aktuator (77; 87) zur Längsbewegung der Schaltantriebswelle (71; 81), wobei der Hydraulikdruckaktuator (77; 87) einen Aktuator-Antriebskörper (79; 89) enthält, der unter Hydraulikdruck linear hin- und herbewegbar ist und an ein Längsende der Schaltantriebswelle (71; 81) gekoppelt ist, um die Schaltantriebswelle (71; 81) längs zu bewegen, wobei die Hydraulikdruck-Aktuatoren (77; 87) einzeln den Schaltantriebswellen (71; 81) zugeordnet sind, und wobei die variable Ventilbetätigungsvorrichtung ferner aufweist: zwei Hydraulikflüssigkeitzufuhr- und -abführkanäle zum Zuführen von Hydraulikflüssigkeit zu und Abführen der Hydraulikflüssigkeit von einem (77) der Hydraulikdruck-Aktuatoren (77; 87); wobei der andere Hydraulikdruck-Aktuator (87) in den Hydraulikflüssigkeitzufuhr- und -abführkanälen derart angeordnet ist, dass Hydraulikflüssigkeit durch den anderen Hydraulikdruck-Aktuator (87) fließt, bevor sie auf den einen Hydraulikdruck-Aktuator (77) wirkt.
Die variable Ventilbetätigungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Hydraulikdruck-Aktuatoren (77; 87) integriert mit dem Zylinderkopf (3) ausgebildet sind.
Die variable Ventilbetätigungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei: jeder der Hydraulikdruck-Aktuatoren (77; 87) ein Aktuatorgehäuse (78; 88) mit einer inneren Gehäusekammer enthält, in die der Aktuator-Antriebskörper (79; 89) hin- und herverschiebbar eingesetzt ist; und die innere Gehäusekammer durch den Aktuator-Antriebskörper (79; 89) in zwei Hydraulikdruckkammern (78_L, 78_H; 88_L, 88_H) unterteilt ist, wobei die Hydraulikflüssigkeitzufuhr- und -abführkanäle (90_H, 90_L) mit jeder der zwei Hydraulikdruckkammern (78_L, 78_H; 88_L, 88_H) in Fluidverbindung gehalten werden.
Die variable Ventilbetätigungsvorrichtung nach Anspruch 3, wobei: die innere Gehäusekammer als rundes Loch definiert ist; und der Aktuator-Antriebskörper (79; 89) eine hohlzylindrische Form mit Boden hat und ein Langloch (79h; 89h) enthält, das in einem hohlzylindrischen Abschnitt definiert ist und mit den Hydraulikflüssigkeitzufuhr- und -abführkanälen in Fluidverbindung gehalten wird, wobei das Langloch (79h; 89h) in Richtungen länglich ist, in denen der Aktuator-Antriebskörper (79; 89) bewegbar ist.
Die variable Ventilbetätigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei: die Nockenwelle (42; 52) durch Antriebskraft drehbar ist, die von dem Verbrennungsmotor (E) durch eine Steuerkette (66) übertragen wird; und die Hydraulikdruck-Aktuatoren (77; 87) in den axialen Richtungen der Nockenwelle (42; 52) gegenüber einem Steuerkettenabteil (3c) angeordnet sind, das die Steuerkette (66) darin aufnimmt.
Die variable Ventilbetätigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei: der Verbrennungsmotor (E) ein Kurbelgehäuse enthält, wobei der Zylinderblock (2) und der Zylinderkopf (3) integriert an dem Kurbelgehäuse durch Stehbolzen (7) befestigt sind, die in axialen Richtungen eines Zylinders in dem Zylinderblock (2) orientiert sind; und die Hydraulikdruck-Aktuatoren (77; 87) so angeordnet sind, dass er axiale Verlängerungen der Stehbolzen (7) zumindest teilweise überlagert.
Die variable Ventilbetätigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6 wobei: der Verbrennungsmotor (E) ein Kurbelgehäuse enthält, wobei der Zylinderblock (2) und der Zylinderkopf (3) integriert an dem Kurbelgehäuse durch Stehbolzen (7) befestigt sind, die in axialen Richtungen des Zylinders in dem Zylinderblock (2) orientiert sind; die Schaltantriebswelle (81) und der Schaltstift (83, 84) so angeordnet sind, dass sie axiale Verlängerungen der Stehbolzen (7) zumindest teilweise überlagern.
Die variable Ventilbetätigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei: der Zylinderkopf (3) in axialen Richtungen des Zylinders in dem Zylinderblock (2) in ein an dem Zylinderblock (2) angebrachtes erstes Zylinderkopfelement (3L) und ein an dem ersten Zylinderkopfelement (3L) angebrachtes zweites Zylinderkopfelement (3U) trennbar ist; die Motorventile (41; 51) auf dem ersten Zylinderkopfelement (3L) gelagert sind; und die Nockenwellen (42; 52) durch Lager (3vv) an dem zweiten Zylinderkopfelement (3U) drehbar gelagert sind.