DE10216815A1

DE10216815A1 - Variable Ventilanhebevorrichtung

Info

Publication number: DE10216815A1
Application number: DE10216815A
Authority: DE
Inventors: Masafumi Sugawara
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2001-09-10
Filing date: 2002-04-16
Publication date: 2003-04-03
Anticipated expiration: 2022-04-17
Also published as: US20030047154A1; JP2003083017A; US6729282B2; DE10216815B4

Abstract

Es wird eine variable Ventilanhebevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben, welche ein Stößelgehäuse, ein Schwenkelement und ein Gleitelement aufweist. Das Stößelgehäuse nimmt mit einem der Nocken Kontakt auf, welche an einer Nockenwelle angeordnet sind, die aufgrund einer Kurbelwelle einer inneren Verbrennungskraftmaschine drehbar angetrieben wird, und welches hin- und herbewegend aufgrund der Drehung des Nockens angetrieben wird. Das Schwenkelement ist derart in dem Stößelgehäuse gelagert, dass ein Schwenken des Schwenkelements möglich ist, und das Schwenkelement eine Gleitfläche aufweist, die einen Ventilstamm in axialer Richtung des Ventilstamms versetzt. Das Gleitelement ist derart in dem Stößelgehäuse angeordnet, dass ein Gleiten des Gleitelements möglich ist, und welches das Schwenkelement verschwenkt, wenn das Gleitelement gleitet.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine variable Ventilanhebevorrichtung, welche für ein Ventilantriebssystem mit direktem Antrieb verwendet wird, welches ein Einlass- oder Auslassventil direkt antreibt (welche im folgenden als Ventil bezeichnet werden), wobei ein Nocken verwendet wird, wenn das Ventil einer inneren Verbrennungskraftmaschine geöffnet und geschlossen wird (welche im folgenden als Motor bezeichnet wird). Die variable Ventilanhebevorrichtung (welche im folgenden als VVL Vorrichtung bezeichnet wird) verändert eine Länge eines Stößels in axialer Richtung, um eine Ventilbewegung bzw. Ventilanhebung des Ventils einzustellen.

Beschreibung des Stands der Technik

Bei einem herkömmlichen Motor nach Art einer Kurbelschwinge, sind Nockenprofile an der Nockenwelle angeordnet, um die Ventilanhebung des Ventils in Abhängigkeit zu jeglichem Betriebszustand des Motors einzustellen bzw. zu justieren, wobei jedes der Profile einer entsprechenden Ventilanhebung entspricht, und wobei ein Schaltmechanismus in der Kurbelschwinge angeordnet ist. Bei einem derartig konstruierten Motor ist es notwendig, die Vielzahl der Nockenprofile an der Nockenwelle anzuordnen, und dementsprechend erhöhen sich die Herstellungskosten. Dies ist ferner contra-produktiv zu der Forderung, dass das Gewicht vermindert werden soll.
Auf der anderen Seite ist in den letzten Jahren der Direktantriebsmotor, welcher das Ventil unter Verwendung eines Nockens ohne Verwendung einer Kurbelschwinge direkt antreibt, mit einer VVL Vorrichtung bereitgestellt worden, welche die Ventilanhebung des Ventils in Abhängigkeit zu jeglichem Betriebszustand des Motors justiert bzw. einstellt. Eine bekannte VVL Vorrichtung weist ein Stößelgehäuse auf, welches zwischen dem Nocken und dem Ventil angeordnet ist, und weist ein variables Ventilanhebesystem auf, welches in das Stößelgehäuse eingebaut ist. Die Konstruktion hinsichtlich eines allgemeinen Direktantriebsmotors und der herkömmlichen VVL Vorrichtung wird im folgenden detailliert beschrieben.
Fig. 1 ist eine diagrammartige Skizze eines Ventilantriebssystems nach direktem Antrieb in einem Motor.
Fig. 2 ist eine Ansicht, welche in Richtung des Pfeils A-A in Fig. 1 dargestellt ist und einen Nocken und eine Nockenwelle des Ventilantriebssystems zeigt. Fig. 3 ist eine Vorderansicht eines Nockenprofils einer Nockenwelle, die in Fig. 2 gezeigt ist. In diesem Fall ist lediglich ein Einlassventil-Antriebssystem des Einlass- und Auslassventil- Antriebssystems angezeigt. Da das Auslassventil- Antriebssystem dieselbe Konstruktion wie das Einlassventil- Antriebssystem aufweist, wird das Auslassventil- Antriebssystem ebenso in der gleichen Art und Weise betrieben wie das Einlassventil-Antriebssystem. Daher wird auf eine weitere Beschreibung davon verzichtet. Darüber hinaus wird angenommen, dass ein Zylinder, welcher in der Zeichnung dargestellt ist, in einer vertikalen Richtung angeordnet ist.
In den Zeichnungen bezeichnen die Bezugszeichen 1, 2, 3 und 4 Zylinder in einem Vier-Zylindermotor. Die Kolben 5, 6, 7 und 8 sind in den entsprechenden Zylindern 1, 2, 3 und 4 angeordnet, wobei diese jeweils in axialer Richtung eines Zylinders hin- und herbewegt werden. Die Hin- und Herbewegung der Kolben 5, 6, 7 und 8 wird in Drehbewegungen umgesetzt und zu einer Kurbelwelle 13 übertragen. Zwei Ventilsitze 14, 15, 16 und 17 pro Zylinder sind an einem oberen Abschnitt (Zylinderkopf) der Zylinder 1, 2, 3 und 4 jeweils angeordnet. Die Einlassventile 18, 19, 20 und 21 sind an den Ventilsitzen 14, 15, 16 und 17 jeweils angeordnet. Die Drehbewegungen der Einlassnocken 26, 27, 28 und 29 werden auf die Einlassventile 18, 19, 20 und 21 mittels VVL Vorrichtungen 22, 23, 24 und 25 übertragen. Die Einlassnocken 26, 27, 28 und 29 sind an einer Einlassnockenwelle 30 angeordnet. Die Einlassnockenwelle 30 kann in einer Richtung, welche durch einen Pfeil E in Fig. 2 dargestellt ist, aufgrund einer Drehantriebskraft der Kurbelwelle rotieren, welche auf die Einlassnockenwelle 30 über eine Rolle 31, einem Antriebskraft-Übertragungselement 32, wie beispielsweise Synchronriemen, und einer Rolle 33 übertragen werden.
Da in diesem Fall alle Einlassnocken 26, 27, 28 und 29 dieselbe Konstruktion aufweisen, wird das Einlassventil 26 als repräsentatives Beispiel beschrieben. Das Einlassventil 26, welches in Fig. 3 gezeigt ist, weist einen Basiskreisabschnitt 26a mit einem kreisförmigen Querschnitt, einen Anhebekurvenabschnitt 26b, welcher von dem Basiskreisabschnitt 26a hervorragt, und zwei Rampenabschnitte 26c und 26d auf, welche in sanfter bzw. geeigneter Art und Weise den Basiskreisabschnitt 26a mit dem Anhebekurvenabschnitt 26b und umgekehrt verbinden. Die anderen Einlassnocken 27, 28 und 29 haben die Konstruktion, welche vorstehend für den Fall des Einlassventils 26 beschrieben worden ist.
Der Anhebekurvenabschnitt 27b des Einlassnockens 27 und der Anhebekurvenabschnitt 28b des Einlassnockens 28 sind plus oder minus 90° im Hinblick auf den Anhebekurvenabschnitt 26b des Einlassnockens 26 in einem anderen Umfang der Einlassnockenwelle 30 verschoben, wie in Fig. 2 gezeigt. Der Anhebekurvenabschnitt 29b des entsprechenden Einlassnockens 29 ist in etwa um 180° im Hinblick auf den Anhebekurvenabschnitt 26b des Einlassnockens 26 in einem äußeren Umfang der Einlassnockenwelle 30 verschoben.

Da in diesem Fall alle VVL Vorrichtungen 22, 23, 24 und 25 die gleiche Konstruktion aufweisen, wird als repräsentatives Beispiel die VVL Vorrichtung 22 beschrieben. Die herkömmliche VVL Vorrichtung 22 hat eine Konstruktion, wie in der deutschen Patentveröffentlichung DE 19 58 627 offenbart. Die herkömmliche VVL Vorrichtung 22 weist ein Stößelgehäuse 34 auf, welches einen oberen Abschnitt mit einem Nockenkontaktabschnitt 34a enthält, der mit einer Nockenfläche des Einlassnockens 26 Kontakt aufnimmt. Die Vorrichtung 22 weist einen nicht gezeigten hydraulischen Zylinder auf, welcher in dem Stößelgehäuse 34 angeordnet ist, um einen Hochanhebemodus auszuwählen, welcher die Länge des Stößels in axialer Richtung erstreckt, und einen Niedriganhebemodus auf, welcher die Länge verkürzt.

Ein unterer Abschnitt der VVL Vorrichtung 22 nimmt mit einem oberen Abschnitt eines Ventilstamms 35 Kontakt auf. Das Einlassventil 18 ist an einem unteren Abschnitt des Ventilstamms 35 montiert. Eine nicht gezeigte Ventilfeder ist zwischen dem Ventilstamm 35 und dem Zylinder 1 angeordnet und ist nach oben in Richtung des Ventilstamms 35 in axialer Richtung vorgespannt, um das Einlassventil 18 gegen den Ventilsitz 14 zu drücken bzw. zu pressen, um dieses zu schließen.

Der Betrieb der VVL Vorrichtung 22 wird im nachfolgenden beschrieben.

Als erstes wird unmittelbar, nachdem der Motor gestartet worden ist, ein Hydraulikdruck, welcher von einer nicht gezeigten Ölpumpe zu der VVL Vorrichtung 22 hergestellt wird, noch nicht vollständig angehoben werden, um die Pegel auszugleichen, und ferner erstreckt sich dieser nicht auf die (nicht gezeigten) Hydraulikzylinder in der VVL Vorrichtung 22. Daher ist der nicht gezeigte Hydraulikzylinder derart festgelegt, dass der Niedriganhebemodus ausgewählt ist. Bei dem Niedriganhebemodus, wenn der Einlassnocken 26 in Richtung des Pfeils B in Fig. 2 rotiert, nimmt der Nockenkontaktabschnitt 34a des Stößelgehäuses 34 mit dem Einlassnocken 26 Kontakt auf, um von dem Basiskreisabschnitt 26a zu dem Anhebekurvenabschnitt 26b über den Rampenabschnitt 26c bewegt zu werden. Jedoch ist eine Versetzung nach unten des Nockenkontaktabschnitts 34a in axialer Richtung noch nicht erhöht worden. Daher bewegt sich das Stößelgehäuse 34 und der Ventilstamm 35 nicht in axialer Richtung nach unten. Wenn der Einlassnocken 26 weiter rotiert, nimmt der Nockenkontaktabschnitt 34a des Stößelgehäuses 34 Kontakt mit dem Einlassnocken 26 auf, um von dem Rampenabschnitt 26c zu einer Mittelposition des Anhebekurvenabschnitts 26b bewegt zu werden. Zu dieser Zeit wird die Versetzung nach unten des Nockenkontaktabschnitts 34a in axialer Richtung erhöht. Daher wird das Stößelgehäuse 34 und der Ventilstamm 35 nach unten gegen die Vorspannkraft der nicht gezeigten Ventilfeder gedrückt, und ebenso wird das Einlassventil 18 nach unten in axialer Richtung im Hinblick auf den Ventilsitz 14 gedrückt (Niedriganhebezustand).

Wenn darüber hinaus der Motor herkömmlicher Weise angetrieben wird, erhöht sich der Hydraulikdruck, welcher von einer nicht gezeigten Ölpumpe zu der VVL Vorrichtung 22 versorgt wird, auf adäquate Pegel, und die nicht gezeigten Hydraulikzylinder in der VVL Vorrichtung erstrecken bzw. vergrößern sich. Daher ist der nicht gezeigte Hydraulikzylinder derart festgelegt, dass der Hochanhebemodus ausgewählt wird. Bei dem Hochanhebemodus, wenn der Einlassnocken 26 in Richtung B in Fig. 2 rotiert, nimmt der Nockenkontaktabschnitt 34a des Stößelgehäuses 34 Kontakt mit dem Einlassnocken 26 auf, um von dem Basiskreisabschnitt 26a zu dem Anhebekurvenabschnitt 26b in entsprechender Reihenfolge bewegt zu werden. Jedoch ist eine Versetzung nach unten des Nockenkontaktabschnitts 34a in axialer Richtung noch nicht erhöht worden. Daher wird das Stößelgehäuse 34 und der Ventilstamm 35 nicht nach unten in axialer Richtung bewegt. Wenn der Einlassnocken 26 weiter rotiert, nimmt der Nockenkontaktabschnitt 34a des Stößelgehäuses 34 mit dem Einlassnocken 26 Kontakt auf, um von dem Basiskreisabschnitt 26a zu dem Anhebekurvenabschnitt 26b über den Rampenabschnitt 26c bewegt zu werden. Zu dieser Zeit erhöht sich die Versetzung nach unten des Nockenkontaktabschnitts 34a in axialer Richtung. Das Stößelgehäuse 34 und der Ventilstamm 35 werden daher nach unten gegen die Vorspannkraft der nicht gezeigten Ventilfeder in axialer Richtung in Übereinstimmung mit dem Nockenprofil des Anhebekurvenabschnitts 26b gedrückt. Als Folge davon wird das Einlassventil 18 ebenso nach unten in axialer Richtung im Hinblick auf den Ventilsitz 14 gedrückt (Hochanhebezustand).

Jedoch wird die VVL Vorrichtung 22 mit einem variablen Ventilanhebesystem bereitgestellt, welches den nicht gezeigten Hydraulikzylinder aufweist, der Ölpfade enthält, die in dem Stößelgehäuse 34 angeordnet sind, da die Konstruktion des variablen Ventilanhebesystems kompliziert ist, führt dies zu einer Erhöhung der Masse des Systems. Daher wird es unnötig, die Trägheitsmasse zu reduzieren, die als maximaler Bonus für eine VVL Vorrichtung mit direktem Antrieb definiert.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Dementsprechend ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine VVL Vorrichtung bereitzustellen, welche kompakt ist und ein geringes Gewicht aufweist, und welche eine vereinfachte innere Struktur aufweist.

Um die Aufgabe der vorliegenden Erfindung zu erfüllen, wird eine variable Ventilanhebevorrichtung bereitgestellt, welche aufweist: ein Stößelgehäuse, welches mit einem der Nocken Kontakt aufnimmt, der an einer Nockenwelle angeordnet ist, die aufgrund einer Kurbelwelle einer inneren Verbrennungskraftmaschine drehbar angeordnet ist, und welches aufgrund der Drehung des Nockens hin- und herbewegt angetrieben wird; ein Schwenkelement, welches derart in dem Stößelgehäuse gelagert ist, dass ein Schwenken des Schwenkelements möglich ist, und welches eine Gleitfläche aufweist, die einen Ventilstamm in axialer Richtung des Ventilstamms versetzt; und ein Gleitelement, welches derart in dem Stößelgehäuse angeordnet ist, dass ein Gleiten des Gleitelements möglich ist, und welches das Schwenkelement schwenkt bzw. dreht bzw. kippt, wenn das Gleitelement gleitet. Da es möglich ist, die innere Struktur des Stößelgehäuses zu vereinfachen, kann in dieser Art und Weise die VVL Vorrichtung hinsichtlich der Größe und des Gewichts reduziert werden. Daher ist es möglich, von der Reduktion der Trägheitsmasse vollständig Gebrauch zu machen, welche den maximalen Bonus der VVL Vorrichtung mit direktem Antrieb definiert bzw. darstellt.

Bei der vorstehenden Anordnung nimmt der Nocken mit dem Nockengehäuse Kontakt auf und weist ein Niedriganhebe- Nockenprofil auf, welches für eine oder beide Antriebsbedingungen geeignet bzw. anpassbar ist, nämlich einer mittleren Geschwindigkeit oder weniger sowie einer Mittellast oder weniger der inneren Verbrennungskraftmaschine. Da die Konstruktion auf eine Nockenwelle anwendbar ist, welche ähnlich zu einer Nockenwelle ist, die in einer herkömmlichen inneren Verbrennungskraftmaschine ohne jegliches spezielles Equipment verwendet wird, kann auf diese Art und Weise die VVL Vorrichtung hinsichtlich der Größe und des Gewichts reduziert werden. Da die VVL Vorrichtung an sich nicht unter den vorstehenden Bedingungen betrieben wird, ist es möglich, die Haltbarkeit und Verlässlichkeit der VVL Vorrichtung zu erhöhen.

Bei der vorstehenden Anordnung kann das Schwenkelement derart festgelegt bzw. eingestellt sein, dass die Versetzung eines Einlassventils oder eines Auslassventils im Hinblick auf die Versetzung des Stößelgehäuse in axialer Richtung und der Antriebsbedingung der mittleren Geschwindigkeit bzw. mittleren Drehzahl oder mehr sowie der mittleren Last oder mehr der inneren Verbrennungskraftmaschine erhöht wird. Lediglich wenn der Motor unter den vorstehenden Bedingungen angetrieben wird, ist es auf diese Art und Weise möglich, das Schwenkelement als einen zweiten Nocken zu betreiben bzw. zu betätigen, um die Ventilanhebung zu erhöhen. Daher ist es möglich, die Verlässlichkeit und Haltbarkeit der VVL Vorrichtung zu erhöhen.

Bei der vorstehenden Anordnung kann das Gleitelement eine Einpassöffnung aufweisen, welche es ermöglicht, dass eine Passung eines hin- und herbewegenden externen Kolbens, der an der Zylinderkopfseite der inneren Verbrennungskraftmaschine über eine lange Öffnung vorgesehen ist, die sich an einer äußeren Umfangsfläche des Stößelgehäuses in axialer Richtung des Stößelgehäuses erstreckt, und wobei ein Stützabschnitt vorgesehen ist, welcher einen Vorsprung lagert, der an einer Position ausgebildet ist, die sich von einer Position eines Anhebeabschnitts des Schwenkelements unterscheidet, welches mit einem Ende des Ventilstamms hinsichtlich eines Zentrums der Rotation des Schwenkelements in einem Zustand des Einpassens des externen Kolbens in die Einpassöffnung Kontakt aufnimmt. Auf diese Art und Weise bewegt sich das Stößelgehäuse in Richtung des Ventils in Übereinstimmung mit dem Nockenprofil, wenn der externe Kolben in die Einpassöffnung des Gleitelements eingesetzt ist bzw. eingepasst ist, wobei die Bewegung des Gleitelements in axialer Richtung eingeschränkt ist. Da das Schwenkelement, welches zusammen mit dem Stößelgehäuse bewegt wird, aufgrund des Stützabschnitts verschwenkt wird, gleitet der Kontaktabschnitt des Schwenkelements auf dem Ventilstamm. Daher ist es möglich, den Ventilstamm in Richtung der Ventilseite in Übereinstimmung mit dem Profil des Kontaktabschnitts des Schwenkelements erheblich zu versetzen.

Bei der vorstehenden Anordnung kann eine Gleitfläche des Gleitelements, das mit dem Ventilstamm Kontakt aufnimmt, eine vorteilhafte Form aufweisen, um die gleiche Abrasion bzw. den gleichen Abrieb und Gleitwiderstandseigenschaften wie das Nockenprofil aufzuweisen. Da es möglich ist, das Auftreten einer Abrasion und eine Klemmung bzw. Quetschung des Schwenkelements zu verhindern, ist es auf diese Art und Weise möglich, die Verlässlichkeit und Haltbarkeit der VVL Vorrichtung zu erhöhen.

Bei der vorstehenden Anordnung kann das Schwenkelement eine Gleitfront bzw. Gleitfläche mit einer Form aufweisen, welche zum Verschließen bzw. Blockieren des Gleitelements aufgrund einer Last adäquat vorgesehen ist, welche von dem Ventilstamm in einem Zustand abgeleitet wird, wenn der externe Kolben nicht in die Einpassöffnung des Gleitelements eingepasst ist. Da es möglich ist, das Auftreten einer Abrasion bzw. eines Abriebs und eine Quetschung bzw. Klemmung des Schwenkelements zu verhindern, ist es auf diese Art und Weise möglich, die Verlässlichkeit und Haltbarkeit der VVL Vorrichtung zu erhöhen.

Bei der vorstehenden Anordnung können zwei oder mehrere symmetrische Schwenkelemente in einem Stößelgehäuse angeordnet werden. Da es möglich ist, die Klemmung bzw. Quetschung zu reduzieren, welche zwischen dem Schwenkelement und dem Stößelgehäuse auftritt, ist es auf diese Art und Weise möglich, die Verlässlichkeit und Haltbarkeit der VVL Vorrichtung zu erhöhen.

Bei der vorstehenden Anordnung kann das Schwenkelement aus hochfesten gesinterten Materialien oder Materialien zur Darstellung der Abrasion und der Gleitwiderstandseigenschaften hergestellt sein. Da es möglich ist, die Haltbarkeit der VVL Vorrichtung zu erhöhen und die Gleitwiderstandseigenschaft zwischen den bewegbaren Teilen mit hoher Stabilität über eine lange Zeitdauer sicherzustellen, ist es auf diese Art und Weise möglich, die Verlässlichkeit hinsichtlich des Betriebs der VVL Vorrichtung zu erhöhen.

Bei der vorstehenden Anordnung kann der externe Kolben nach vorne bewegt werden, um in die Einpassöffnung des Gleitelements aufgrund der Anwendung eines hydrodynamischen Drucks oder einer elektromagnetischen Kraft eingepasst werden, und kann nach hinten in einer Richtung zum Lösens des Verschließens der Einpassungsbeziehung aufgrund einer mechanischen Vorspannkraft bewegt werden, wenn der hydrodynamische Druck oder die elektromagnetische Kraft nicht aufgewendet wird bzw. nicht anliegt. Da der externe Kolben lösbar in die Einpassöffnung eingepasst ist, ist es auf diese Art und Weise möglich, die Verlässlichkeit des Betriebs der VVL Vorrichtung zu steigern.

Bei der vorstehenden Anordnung kann der externe Kolben die Drehung des Stößelgehäuses und des Gleitelements in einer Umfangsrichtung davon und ein Versetzen in axialer Richtung einschränken bzw. beschränken, wenn der externe Kolben in die Einpassöffnung des Gleitelements eingepasst ist und die Drehung des Stößelgehäuses und des Gleitelements in Umfangsrichtung davon einschränkt, wenn die Einpassbeziehung nicht verschlossen ist. Da es möglich ist, das Stößelgehäuse und das Gleitelement in peripherer Richtung davon zu jeder Zeit zu lokalisieren, ist es auf diese Art und Weise möglich, die Verlässlichkeit und Haltbarkeit der VVL Vorrichtung zu erhöhen.

Bei der vorstehenden Anordnung kann die lange Öffnung des Stößelgehäuses eine Breite aufweisen, welche etwas größer als ein äußerer Durchmesser des externen Kolbens ist. Da der externe Kolben in die lange Öffnung eingepasst ist, um die Drehung des Stößelgehäuses und um das Stößelgehäuse in peripherer Richtung zu lokalisieren, ist es auf diese Art und Weise möglich, die Verlässlichkeit und Haltbarkeit der VVL Vorrichtung zu erhöhen.

Bei der vorstehenden Anordnung kann eine zentrale Achse des Schwenkens des Schwenkelements parallel zur Nockenwelle sein. Auf diese Art und Weise ist es möglich, die Quetschung bzw. Klemmung zu reduzieren, welche zwischen dem Schwenkelement und dem Stößelgehäuse auftritt, und die Verlässlichkeit und Haltbarkeit der VVL Vorrichtung zu erhöhen.

Bei der vorstehenden Anordnung können zwei externe Kolben, welche einander zugewandt sind, derart hin- und herbewegend angeordnet sein, dass diese symmetrisch um eine zentrale Achse eines Stößelgehäuses angeordnet sind. Auf diese Art und Weise kann eine Quetschung bzw. Klemmung, die zwischen dem Gleitelement und dem Stößelgehäuse auftritt, reduziert werden und somit ist es möglich, die Verlässlichkeit und Haltbarkeit der VVL Vorrichtung zu erhöhen.

Bei der vorstehenden Anordnung kann der externe Kolben aus hochfesten gesinterten Materialien oder Materialien zur Darstellung bzw. Festlegung der Abrasion und Gleitwiderstandsfähigkeiten hergestellt sein. Da es möglich ist, die Haltbarkeit der VVL Vorrichtung zu erhöhen und die Gleitwiderstandseigenschaften zwischen den bewegbaren Teilen mit hoher Stabilität über eine lange Zeitdauer sicherzustellen, ist es auf diese Art und Weise möglich, die Verlässlichkeit des Betriebs der VVL Vorrichtung zu erhöhen.

Bei der vorstehenden Anordnung kann das Gleitelement ein ringförmiges Element sein, welches derart in dem Stößelgehäuse angeordnet ist, dass es zwischen einem obersten Abschnitt des Stößelgehäuses und einem ringförmigen Stopper gleitet, der in dem Stößelgehäuse fixiert ist. Auf diese Art und Weise kontaktiert das Schwenkelement den Ventilstamm, und ferner kann das Schwenkelement in dem Gehäuse und dem Gleitelement angeordnet sein. Da die entsprechenden Teile in einem derartigen kompakten Raum angeordnet werden können, kann die VVL Vorrichtung an sich daher hinsichtlich der Größe und des Gewichts reduziert werden. Bei der vorstehenden Anordnung kann die Vorrichtung ferner eine Drainageöffnung aufweisen, welche in der Einpassöffnung des Gleitelements angeordnet ist. Auf diese Art und Weise ist es möglich, die Verlässlichkeit des externen Kolbens zu verbessern.

Gemäß der vorstehenden Anordnung kann die Vorrichtung ferner einen konischen Abschnitt aufweisen, welcher eine Breite in axialer Richtung hat, die größer ist als ein Zwischenraum, welcher zwischen einem Basiskreis des Nockens und einem oberen Abschnitt des Stößelgehäuses definiert ist, und welcher an einer Öffnung der Einpassöffnung des Gleitelements ausgebildet ist. Selbst wenn die Versetzung des Gleitelements in axialer Richtung hinsichtlich des externen Kolbens vergleichbar zu dem vorstehenden Zwischenraum oder derart angeordnet ist, ist es auf diese Art und Weise möglich, den externen Kolben zu der Einpassöffnung des Gleitelements aufgrund des konischen Abschnitts zu leiten bzw. zu führen. Daher ist es möglich, ein schnelles Einpassen des externen Kolbens in die Einpassöffnung des Gleitelements mit hoher Verlässlichkeit sicherzustellen und die Verlässlichkeit des Betriebs zu verbessern.

Bei der vorstehenden Anordnung kann das Gleitelement aus hochfesten gesinterten Materialien oder Materialien zur Darstellung bzw. Festlegung der Abrasion bzw. des Abriebs und der Gleitwiderstandseigenschaften hergestellt sein. Da es möglich ist, die Haltbarkeit der VVL Vorrichtung zu erhöhen und die Gleitwiderstandsfähigkeit zwischen den beweglichen Teilen mit Stabilität über eine hohe Zeitdauer sicherzustellen, ist es in dieser Art und Weise möglich, die Verlässlichkeit hinsichtlich des Betriebs der VVL Vorrichtung zu erhöhen.

Gemäß der vorstehenden Anordnung kann die Vorrichtung ferner eine Aussparung aufweisen, welche an einem oberen Abschnitt des Stößelgehäuses angeordnet ist, um eine Anordnung eines Zwischenraum-Justierungselements zu ermöglichen, welches einen Zwischenraum justiert bzw. einstellt, der zwischen einem Basiskreis eines Nockens und einem oberen Abschnitt des Stößelgehäuses definiert ist, und ferner kann die Vorrichtung eine Lagerung aufweisen, welche integriert in dem Stößelgehäuse angeordnet ist, um eine Schwenkachse des Schwenkelements zu lagern bzw. zu tragen. Wenn die innere Verbrennungskraftmaschine zusammengebaut und hergestellt ist, kann das Zwischenraum-Justierungselement, welches eine Dicke aufweist, die einem gemessenen Wert des Zwischenraums entspricht, in geeigneter Art und Weise demgemäss angeordnet werden. Da die Lagerung der Schwenkachse des Schwenkelements integriert in das Stößelgehäuse angeordnet ist, ist es möglich, die Komponentenanzahl zu reduzieren, um den Zusammenbau bzw. die Montage effektiver zu bewerkstelligen und die Kosten der Teile zu reduzieren.

Gemäß der vorstehenden Anordnung kann die Vorrichtung ferner ein scheibenförmiges Zwischenraum-Justierungselement aufweisen, welches zwischen dem Schwenkelement und dem Ventilstamm angeordnet ist. Auf diese Art und Weise ist es möglich, die Anlagefläche gegen das Schwenkelement zu vergrößern und den Zwischenraum zu justieren bzw. einzustellen, welcher zwischen dem Basiskreis des Nockens und dem oberen Abschnitt des Stößelgehäuses definiert ist.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist eine diagrammartige Skizze eins Ventilantriebssystems mit direktem Antrieb in einem Motor.
Fig. 2 ist eine Ansicht, welche in Richtung eines Pfeils A-A in Fig. 1 gesehen ist und einen Nocken an einer Nockenwelle in dem Ventilantriebssystem darstellt.
Fig. 3 ist eine Frontansicht eines Nockenprofils einer Nocke, welche in Fig. 2 gezeigt ist.
Fig. 4 ist eine Längsansicht im Querschnitt einer inneren Konstruktion einer VVL Vorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wenn die VVL Vorrichtung an einer Referenzposition lokalisiert ist.
Fig. 5 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linien V-V von Fig. 4.
Fig. 6 ist eine Längsansicht im Querschnitt der inneren Konstruktion der VVL Vorrichtung, welche in Fig. 4 gezeigt ist, wenn die VVL Vorrichtung auf einen Niedriganhebemodus festgelegt ist.
Fig. 7 ist eine Längsansicht im Querschnitt der inneren Konstruktion der VVL Vorrichtung, welche in Fig. 4 dargestellt ist, wenn die VVL Vorrichtung auf einen Hochanhebemodus festgelegt ist.
Fig. 8 ist eine Querschnittsansicht entlang den Linien VIII-VIII von Fig. 7.
Fig. 9 ist eine Längsansicht im Querschnitt einer inneren Konstruktion einer VVL Vorrichtung gemäß der zweiten Figur der vorliegenden Erfindung.
Fig. 10 ist eine Querschnittsansicht, welche entlang der Linie X-X von Fig. 9 genommen ist.
Fig. 11 ist eine vergrößerte Längsansicht im Querschnitt einer Einpassöffnung von Fig. 9.
Fig. 12 ist eine Längsansicht im Querschnitt einer inneren Konstruktion einer VVL Vorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Fig. 13 ist eine Querschnittsansicht, welche entlang der Linie XIII-XIII von Fig. 12 genommen ist.
Fig. 14 ist eine Längsansicht im Querschnitt eines wichtigen Punkts einer Alternative der VVL Vorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform.
Fig. 15 ist eine Längsansicht im Querschnitt einer inneren Konstruktion einer VVL Vorrichtung gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM DER VORLIEGENDEN ERFINDUNG

Die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden im folgenden erläutert.

Ausführungsform 1

Fig. 4 ist eine Längsansicht im Querschnitt einer inneren Konstruktion einer VVL Vorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wenn sich die VVL Vorrichtung an einer Referenzposition befindet. Fig. 5 ist eine Querschnittsansicht, welche entlang der Linien V-V von Fig. 4 gesehen ist. Fig. 6 ist eine Längsansicht im Querschnitt einer inneren Konstruktion der VVL Vorrichtung, die in Fig. 4 gezeigt ist, wenn die VVL Vorrichtung auf einen Niedriganhebemodus festgelegt ist. Fig. 7 ist eine Längsansicht im Querschnitt der inneren Konstruktion der VVL Vorrichtung, welche in Fig. 4 gezeigt ist, wenn die VVL Vorrichtung auf einen Hochanhebemodus festgelegt ist. Fig. 8 ist eine Querschnittsansicht, welche entlang der Linien VIII- VIII von Fig. 7 gesehen ist. Da sowohl die einlassseitige VVL Vorrichtung als auch die auslassseitige VVL Vorrichtung die gleiche Konstruktion aufweisen, werden beide Vorrichtungen durch den gleichen Vorgang betrieben. In diesem Fall ist lediglich die einlassseitige VVL Vorrichtung erläutert und auf die Erläuterung der auslassseitigen VVL Vorrichtung wird verzichtet. Darüber hinaus wird angenommen, dass ein Zylinder, welcher in der Zeichnung dargestellt ist, in einer vertikalen Richtung angeordnet ist. Komponenten der ersten Ausführungsform, welche mit denen der herkömmlichen VVL Vorrichtung ähnlich bzw. identisch sind, werden durch gleiche Bezugszeichen bezeichnet werden und eine weitere Beschreibung davon wird im folgenden weggelassen.
Eine VVL Vorrichtung 40 gemäß der ersten Ausführungsform wird zusammen mit einem Einlassnocken 40 verwendet. Der Einlassnocken 41 enthält einen Basiskreisabschnitt 41a, einen Anhebekurvenabschnitt 41b, zwei Rampenabschnitte 41c und 41d, welche ein Niedriganhebe-Nockenprofil bilden, die für einen oder beide der Antriebsbedingungen geeignet sind, nämlich der mittleren Drehzahl oder weniger sowie der mittleren Last oder weniger des Motors. Die VVL Vorrichtung 40 weist ein mit einem Boden versehenes und zylinderförmiges Stößelgehäuse 42 mit einer oberen Endfläche, welche als Nockenkontaktabschnitt 42a arbeitet, welcher mit einer Nockenfläche des Einlassnockens 41 Kontakt aufnimmt, einen Arm (Schwenkelement) 44, welcher an einem Stützabschnitt 42b gelagert ist, der sich nach unten von einem oberen Boden in dem Stößelgehäuse 42 erstreckt, um das Verschwenken selbst um einen Hauptzapfen (Verschwenkachse) 43 zu ermöglichen, und einen inneren Ring (Gleitelement) 45 auf, welcher derart angeordnet ist, dass ein Gleitvorgang selbst in dem Stößelgehäuse 42 möglich ist. Darüber hinaus ist der Hauptzapfen 43 derart angeordnet, dass dieser parallel zu einer nicht gezeigten Nockenwelle des Motors angeordnet ist.
Eine scheibenförmige Aussparung 42 ist an einer oberen Fläche des oberen Bodens des Stößelgehäuses 42 ausgebildet. Eine Beilagscheibe bzw. ein Abstandsstück (Zwischenraum- Justierungselement) 46 ist in der Aussparung 42c angeordnet und justiert bzw. stellt einen Zwischenraum ein, welcher zwischen dem Basiskreisabschnitt 41a des Einlassnockens 41 und dem oberen Abschnitt des Stößelgehäuses 42 als angemessen im Hinblick auf die thermische Ausdehnung und ähnlichem definiert ist. Bei der ersten Ausführungsform weist der Nockenkontaktabschnitt 42a die Beilagscheibe 46 auf, welche in der Aussparung 42c angeordnet ist.
Eine lange Öffnung 42d ist an einer äußeren Umfangsfläche des Stößelgehäuses 42 ausgebildet und erstreckt sich in einer axialen Richtung des Stößelgehäuses 42. Eine Breite der Längsöffnung 42d in Umfangsrichtung des Stößelgehäuses 42 ist derart ausgebildet, dass diese etwas größer als ein äußerer Durchmesser eines externen Kolbens ist, welcher später beschrieben wird. Eine Länge der länglichen Öffnung 42d in Axialrichtung des Stößelgehäuses 42 ist derart ausgebildet, dass der Bereich der Bewegung des externen Kolbens, welcher später beschrieben werden wird, mit einem Unterschied zwischen einer axialen Versetzung des Ventilstamms 53 im Niedriganhebemodus und eine axiale Versetzung des Ventilstamms 35 im Hochanhebemodus vergleichbar ist. Ein Stopfring (ringförmiges Element) 47 ist in einer inneren Umfangsfläche des Stößelgehäuses 42 angeordnet und schränkt das nach unten Gleitend es inneren Rings 45 ein.
Der Arm 44 ist ein im wesentlichen zylindrisches solides Element. Ein Basisabschnitt 44a ist an einer äußeren Umfangsfläche des Arms 44 ausgebildet und kontaktiert den oberen Abschnitt des Ventilstamms 45 im Niedriganhebemodus. Ein Anhebeabschnitt 44b ist an der äußeren Umfangsfläche des Arms 44 ausgebildet und ragt nach außen in einer axialen Richtung des Arms 44. Der Anhebeabschnitt 44b kontaktiert den oberen Abschnitt des Ventilstamms 35 im Hochanhebemodus, um den Ventilstamm 35 in axialer Richtung innerhalb eines erforderlichen Bereichs zu versetzen. Der Basisabschnitt 44a und der Anhebeabschnitt 44b haben beide eine ebene Fläche, welche der oberen ebenen Fläche des Ventilstamms 35 entspricht. Eine glatte kontinuierliche Front bzw. Fläche (Gleitfläche) ist derart ausgebildet, dass der Basisabschnitt 44a mit dem Anhebeabschnitt 44b verbunden wird. Aus der äußeren Umfangsfläche des Arms 44 ist ein Vorsprungsabschnitt 44c an einer Position ausgebildet, welche von dem Basisabschnitt 44a und dem Anhebeabschnitt 44b in Umfangsrichtung abweicht und welche sich nach außen von dem Basisabschnitt 44a in radialer Richtung erstreckt bzw. hinausragt. Ein Stangenabschnitt 44d ist an einem Oberteil bzw. Kopf des Vorsprungsabschnitts 44c ausgebildet und erstreckt sich in axialer Richtung des Arms 44.
Der innere Ring 45 ist im wesentlichen ein zylindrisches Element. Eine Einpassöffnung 50a ist nach innen an einer äußeren Umfangsfläche des inneren Rings 45 in einer radialen Richtung des inneren Rings 45 ausgebildet und ermöglicht das Einsetzen des externen Kolbens, welcher später beschrieben wird. Eine Drainageöffnung 48 ist an der hinteren Seite der Einpassöffnung 45a ausgebildet und kommuniziert zwischen der Einpassöffnung 45a und einer inneren Fläche des Rings 45, um Luft, Öl und ähnliches nach außen auszustoßen bzw. auszuströmen, wenn der externe Kolben in die Einpassöffnung 45a eingepasst bzw. eingesetzt ist. Eine lange Nut 45b mit einer Tiefe, welche geringer ist als die Einpassöffnung 45a, ist an einer Position, welche nahe dem Nocken im Vergleich zur Einpassöffnung 45a angeordnet ist, der äußeren Umfangsfläche des inneren Rings 45 ausgebildet, um sich in axialer Richtung zu erstrecken. Darüber hinaus ist ein Paar von Stützabschnitten 45c an einer inneren Umfangsfläche des inneren Rings 45 angeordnet und stützt beide Enden der Stange 44d des Arms 44 nach oben.
Eine derartige VVL Vorrichtung 40 ist in einer Unterbringungsöffnung 49 untergebracht, welche an dem Zylinderkopf 1a des Zylinders 1 angeordnet ist, um das Gleiten davon selbst in axialer Richtung zu ermöglichen. Eine Ventilfeder 50 ist zwischen dem oberen Abschnitt des Ventilstamms 35 und des Zylinderkopfs 1a angeordnet und spannt den Ventilstamm 35 zu jeder Zeit nach oben vor, um das Einlassventil 18 gegen den Ventilsitz 14 zu pressen, um dieses zu schließen.
Ein hydraulisches System 52 ist an einer inneren Umfangsfläche der Unterbringungsöffnung 49 des Zylinderkopfs 1a angeordnet und bewegt einen externen Kolben 51 in radialer Richtung der Unterbringungsöffnung 49 hin und her. Der externe Kolben 51 weist einen vorderen Abschnitt 51a mit geringem Durchmesser, welcher in die Einpassöffnung 45a des inneren Rings 45 eingesetzt ist, und einen hinteren Abschnitt 51b von großem Durchmesser auf, welcher einen größeren Durchmesser aufweist, der größer als der vordere Abschnitt 51a mit geringem Durchmesser ist. Der externe Kolben 51 ist in einer Kolbenunterbringungsöffnung 53 des Hydrauliksystems 52 untergebracht, um das Gleiten davon darin zu ermöglichen. Die Kolbenunterbringungsöffnung 53 weist einen Öffnungsabschnitt 53a mit einem inneren Durchmesser auf, welcher dem äußeren Durchmesser des vorderen Abschnitts 51a mit geringem Durchmesser entspricht, und weist einen Unterbringungsabschnitt 53 mit einem inneren Durchmesser auf, welcher dem äußeren Durchmesser des hinteren Abschnitts 51b mit größerem Durchmesser entspricht. Eine Spiralfeder 54 ist zwischen einer vorderen Endfläche des Unterbringungsabschnitts 53b und dem hinteren Abschnitt 51b mit größerem Durchmesser des externen Kolbens 51 angeordnet und spannt den externen Kolben 51 nach hinten vor. Eine Ölbohrung 55 ist an einem hinteren Abschnitt der Kolbenunterbringungsöffnung 53 angeordnet und versorgt einen Hydraulikdruck, welcher von einer nicht gezeigten Ölpumpe abgeleitet wird, zu der Kolbenunterbringungsöffnung 53.
In diesem Fall ist ein vorderes Ende des vorderen Abschnitts 51a mit geringem Durchmesser des externen Kolbens 51 derart festgelegt, dass dieser in die lange Nut 54b des inneren Rings 45 über die längliche Öffnung 42d des Stößelgehäuses 42 aufgrund einer Vorspannkraft der Spiralfeder 54 eingesetzt wird, wenn der externe Kolben 51 nach hinten in Richtung der am weitesten zurückversetzten Position in einem Zustand bewegt wird, in welchem eine Versorgung der Hydraulikdrucks zu dem Hydrauliksystem 52 nicht vorgesehen ist. Die Festlegung dient dem Zweck zur Steuerung einer Drehung des inneren Rings 45 in Umfangsrichtung ohne Steuerung der axialen Versetzung des inneren Rings 45 aufgrund des externen Kolbens 51 in einem Zustand, in welchem eine Versorgung des Hydraulikdrucks zu dem Hydrauliksystem 52 nicht vorgesehen ist. Wenn der Hydraulikdruck dem Hydrauliksystem 52 zugeführt wird, ist es auf diese Art und Weise möglich, den externen Kolben 51 in die Einpassöffnung 45a des inneren Rings 45 unmittelbar einzusetzen bzw. einzupassen. Da darüber hinaus der externe Kolben 51 derart festgelegt ist bzw. voreingestellt ist, dass dieser in die längliche Öffnung 42d des Stößelgehäuses zu jeder Zeit eingesetzt werden kann, ist es möglich, eine Drehung des Stößelgehäuses 42 in Umfangsrichtung zu steuern. Daher ist es möglich, das Stößelgehäuse 42 im Hinblick auf den externen Kolben 51 zu lokalisieren. Da es auf diese Art und Weise möglich ist, die parallele Beziehung zwischen dem Hauptzapfen 43 und der nicht gezeigten Nockenwelle des Motors beizubehalten, ist es möglich, eine Verschwenkrichtung des Arms 44 mit einer Drehrichtung des Einlassnockens 41 aufeinander abzustimmen bzw. aneinander anzupassen. Somit ist es möglich, das auftreten einer Quetschung bzw. Klemmung zu verhindern.
Hochfeste (hohe Scherungsspannung) gesinterte Materialien oder Materialien zur Darstellung bzw. Festlegung der Abrasion bzw. Abnützung und Gleitwiderstandseigenschaften, wie beispielsweise eine SCM oder ähnliches, werden bevorzugt als Materialien verwendet, welche zumindest den Arm 44, den Ring 45 oder den externen Kolben 45 bilden.
Der Betrieb der VVL Vorrichtung wird nun im folgenden beschrieben.
Zu anfangs wird eine oder beide der Antriebsbedingungen (Niedriganhebemodus) der mittleren Geschwindigkeit oder weniger sowie der mittleren Last oder weniger der inneren Verbrennungskraftmaschine anliegen, wobei der Hydraulikdruck, welcher von der nicht gezeigten Ölpumpe abgeleitet wird, nicht zu dem Hydrauliksystem 52 versorgt wird. Daher stoppt der externe Kolben 51 an der am weitesten zurückgezogenen Position aufgrund der Vorspannkraft der Spiralfeder 54 und das vordere Ende des externen Kolbens 51 ist nicht in die Einpassöffnung 45a des inneren Rings 45 eingepasst. Mit anderen Worten, der innere Ring 45 ist nicht in die Zylinderkopf 1a Seite eingesetzt bzw. eingerastet, das ein Verschließvorgang des externen Kolbens 51 in axialer Richtung nicht wirkt bzw. arbeitet. Auf der anderen Seite nimmt der Basisabschnitt 44a des Arms 44 mit dem oberen Abschnitt des Ventilstamms 53 Kontakt auf. Der Kontakt wird im wesentlichen aufgrund der Last beibehalten, welche von dem Ventilstamm 53 auf der Basis der Vorspannkraft der Ventilfeder 50 abgeleitet wird. Wenn in diesem Fall die Nockenfläche des Eingriffsnockens 41 an dem oberen Abschnitt des Stößelgehäuses 42 der VVL Vorrichtung 40 gleitet, drückt der Nocken gegen den Ventilstamm 35 über den Basisabschnitt 44a des Arms 44 in Übereinstimmung mit dem Nockenprofil nach unten. Zur selben Zeit kommt die VVL Vorrichtung 40 nach unten, ohne die axiale Länge des Stößelgehäuses 42 zu ändern. Zu dieser Zeit sind die axialen Versetzungen des Stößelgehäuses 42 und des Einlassventils 18, welche von der Einlassnocke 41 durchgeführt werden, miteinander identisch und sind mit einer Niedriganhebelänge vergleichbar, welche im nachfolgenden als LL bezeichnet wird, wie in Fig. 6 gezeigt.
Als nächstes liegt entweder eine oder beide der Antriebsbedingungen (Hochanhebemodus) der mittleren Geschwindigkeit oder mehr sowie der mittleren Last oder mehr der inneren Verbrennungskraftmaschine vor, wobei der Hydraulikdruck, welcher von der nicht gezeigten Ölpumpe abgeleitet wird, zu dem Hydrauliksystem 52 versorgt wird. Daher behält der externe Kolben 51 das Stoppen an der am weitesten vorgerückten Position aufgrund der Versorgung des Hydraulikdrucks gegen die Vorspannkraft der Spiralfeder 54 bei. Das Frontende des externen Kolbens 51 passt in die Einpassöffnung 45a des inneren Rings 45. Mit anderen Worten, der innere Ring 45 ist in die Zylinderkopf 1a Seite eingeschlossen, da der Verschließvorgang des externen Kolbens 51 in axialer und Umfangsrichtung wirkt bzw. arbeitet. Mit anderen Worten, der Basisabschnitt 44a des Arms 44 nimmt mit dem oberen Abschnitt des Ventilstamms 35 Kontakt auf. Der Kontakt wird im wesentlichen aufgrund der Last beibehalten, welche sich von dem Ventilstamm 35 auf der Basis der Vorspannkraft der Ventilfeder 50 ableitet. Wenn in diesem Fall die Nockenfläche des Eingriffsnockens 41 an dem oberen Abschnitt des Stößelgehäuses 42 der VVL Vorrichtung 40 gleitet, kommt das Stößelgehäuse 42 zusammen mit dem Arm 44 nach unten. Da die axiale Versetzung des inneren Rings 45 jedoch aufgrund des externen Kolbens 51 gesteuert wird, kommt der innere Ring 45 nicht nach unten. Zu dieser Zeit wird die Stange 44d des Arms 44 durch den Stützabschnitt 45c des inneren Rings 45 gegen die Vorspannkraft der Ventilfeder 50 angehoben, und der Arm 44 dreht sich um den Hauptzapfen 43 in einer Richtung eines Pfeils C von Fig. 7. Auf diese Art und Weise gleitet der Basisabschnitt 44a zu dem Anhebeabschnitt 44b des Arms 44 auf dem Ventilstamm 35. Ein Unterschied zwischen einem Abstand von einem Zentrum des Hauptzapfens 43 zu dem Basis abschnitt 44a und ein Abstand von dem Zentrum des Hauptzapfens 43 zu dem Anhebeabschnitt 44b ist mit einem Unterschied zwischen der Anhebung in den Niedriganhebe- und den Hochanhebe-Nockenprofilen vergleichbar. Die axiale Länge des Stößelgehäuses 42 wird durch den Unterschied verlängert. Darüber hinaus wird die axiale Versetzung des Stößelgehäuses 42 durch den Eingriffsnocken 41 durchgeführt, und ist mit der LL wie im Fall des Niedriganhebemodus identisch, und die Versetzung des Einlassventils 18 ist mit einer Hochanhebelänge von Fig. 7 vergleichbar (im nachfolgenden als VL bezeichnet).
Wenn als nächstes zu dem Niedriganhebemodus zurückgekehrt wird, kehrt der externe Kolben 51 zu der am weitesten zurückversetzten Position aufgrund der Vorspannkraft der Spiralfeder 54 zurück, da die Versorgung des Hydraulikdrucks von der nicht gezeigten Ölpumpe zu dem Hydrauliksystem 52 gestoppt wird. Zu dieser Zeit wird das vordere Ende des externen Kolbens 51 aus der Einpassöffnung 45a des inneren Rings 45 gelöst, um den Verschließmechanismus zu lösen. Auf diese Art und Weise ermöglicht es der innere Ring 45, dass dieser in dem Stößelgehäuse 42 in axialer Richtung nach unten gleitet. Daher rotiert der Arm 44 in einer Richtung, welche entgegengesetzt zu der Richtung des Pfeils C ist, aufgrund der Vorspannkraft der Ventilfeder 50, während der Anhebeabschnitt 44b des Basisabschnitts 44a des Arms 44 auf dem Ventilstamm 35 gleitet. Die axiale Länge des Stößelgehäuses 42 kehrt zu einer vorstehenden Länge aufgrund der Rotation des Arms 44 zurück.
Wie vorstehend gemäß der ersten Ausführungsform beschrieben, schafft die VVL Vorrichtung mit dem Stößelgehäuse 42, welches mit dem Eingriffsnocken 41 Kontakt aufnimmt, und aufgrund der Drehung des Eingriffsnockens 1 hin und her angetrieben wird, den Arm 44, welcher derart in dem Stößelgehäuse 42 gelagert ist, dass das Verschwenken des Arms 44 möglich ist, und welches die Gleitfläche aufweist, die den Ventilstamm in axialer Richtung des Ventilstamms 35 versetzt, und den inneren Ring 45, welcher derart in dem Stößelgehäuse 42 angeordnet ist, dass das Gleiten des inneren Rings 45 möglich ist, welcher den Arm 45 verschwenkt, wenn der innere Ring 45 gleitet bzw. verschoben wird. Da es möglich ist, die innere Struktur des Stößelgehäuses 42 zu vereinfachen, kann in dieser Art und Weise die VVL Vorrichtung hinsichtlich der Größe und des Gewichts reduziert werden. Daher ist es möglich, eine vollständige Verwendung der Reduktion der Trägheitsmasse vorzunehmen, was als maximaler Vorteil der VVL Vorrichtung mit direktem Antrieb angesehen wird bzw. definiert wird. Wenn der Motor mit hoher Drehzahl läuft, ist der innere Ring 45 mit dem Zylinderkopf gekoppelt. Zu dieser Zeit erwartet bzw. erreicht man eine weitere Reduzierung der Trägheitsmasse.
Gemäß der ersten Ausführungsform sieht der Eingriffsnocken 41, welcher mit dem Stößelgehäuse 42 Kontakt aufnimmt, ein Niedriganhebe-Nockenprofil vor, welches für beide oder eines der Antriebsbedingungen der mittleren Geschwindigkeit bzw. Drehzahl oder weniger sowie der mittleren Last oder weniger de inneren Verbrennungskraftmaschine angepasst ist. Da auf diese Art und Weise die Konstruktion auf eine Nockenwelle anwendbar ist, welche gleich einer Nockenwelle ist, die in einer herkömmlichen inneren Verbrennungskraftmaschine ohne jegliches spezielles Equipment verwendet wird, kann die VVL Vorrichtung 40 hinsichtlich der Größe und des Gewichts reduziert werden. Da die VVL Vorrichtung 40 an sich nicht unter den vorstehenden Bedingungen arbeitet bzw. betrieben wird, ist es möglich, die Haltbarkeit und Verlässlichkeit der VVL Vorrichtung 40 zu erhöhen.
Gemäß der ersten Ausführungsform ist der Arm 44 derart festgelegt, dass dieser die Versetzung des Einlassventils 18 hinsichtlich der Versetzung des Stößelgehäuses 42 in axialer Richtung unter der Antriebsbedingung der mittleren Geschwindigkeit oder mehr sowie der mittleren Last oder mehr der inneren Verbrennungskraftmaschine anhebt. Wenn nur der Motor unter der vorstehenden Bedingung angetrieben wird, ist es auf diese Art und Weise möglich, den Arm 44 als einen zweiten Nocken zu betreiben, um die Ventilanhebung zu erhöhen. Daher ist es möglich, die Haltbarkeit und Verlässlichkeit der VVL Vorrichtung 40 zu steigern.
Gemäß der ersten Ausführungsform sieht der innere Ring 45 mit der Einpassöffnung 45a, welche das Einpassen des externen Kolbens 51 ermöglicht, der aufgrund der Zylinderkopf 1a Seite der inneren Verbrennungskraftmaschine über die Längsöffnung 42d hin- und herbewegt wird, welche sich an der äußeren Umfangsfläche des Stößelgehäuses 42 in axialer Richtung des Stößelgehäuses 42 erstreckt, und den Stützabschnitt 45c vor, welcher den Vorsprung 44c lagert, der an einer Position ausgebildet ist, welche sich von einer Position des Anhebeabschnitts 44b des Arms 44 unterscheidet, welcher Kontakt mit dem Ventilstamm 35 im Verhältnis zu dem Hauptzapfen 43 als Zentrum der Drehung des Arms 44 in einem Zustand Kontakt aufnimmt, in welchem der externe Kolben 51 in die Einpassöffnung 45a eingepasst ist. Auf diese Art und Weise bewegt sich das Stößelgehäuse 42 in Richtung der Seite des Einlassventils 18 in Übereinstimmung mit dem Nockenprofil, wenn der externe Kolben 51 in die Einpassöffnung 45a des Rings 45 eingepasst ist, wohingegen die Bewegung des inneren Rings 45 in axialer Richtung eingeschränkt ist. Da der Arm, welcher zusammen mit dem Stößelgehäuse 42 bewegt wird, aufgrund des Stützabschnitts 45c schwenkt bzw. verschwenkt wird, gleitet der Kontaktabschnitt des Arms 44 auf dem Ventilstamm 35. Daher ist es möglich, den Ventilstamm in Richtung der Seite des Einlassventils 18 in Übereinstimmung mit dem Profil des Kontaktabschnitts des Arms 44 erheblich zu versetzen.
Gemäß der ersten Ausführungsform hat die Gleitfläche des Arms 44, welcher mit dem Ventilstamm 35 Kontakt aufnimmt, eine vorteilhafte Form zur Darstellung bzw. Ausübung der gleichen Abrasion und der Gleitwiderstandsfähigkeiten wie das Nockenprofil. Da es auf diese Art und Weise möglich ist, das Auftreten einer Abrasion und eines Verklemmens bzw. Quetschens des Arms 44 zu vermeiden, ist es möglich, die Festigkeit und Haltbarkeit der VVL Vorrichtung 40 zu erhöhen.
Bei der ersten Ausführungsform sieht der Arm 45 zusammen mit der Gleitfläche, welche eine Form aufweist, die angemessen zum verschießen des inneren Rings 45 aufgrund einer Last ist, welche von dem Ventilstamm 35 in einem Zustand abgeleitet wird, in dem der externe Kolben 51 in die Einpassöffnung 45a des inneren Rings 45 nicht eingepasst ist, diese Gleitfläche vor. Da es auf diese Art und Weise möglich ist, das Auftreten einer Abrasion und einer Klemmung des Arms 44 zu vermeiden, ist es möglich, die Verlässlichkeit und Haltbarkeit der VVL Vorrichtung 40 zu erhöhen.
Gemäß der ersten Ausführungsform ist der Arm 44, der innere Ring 45 und der externe Kolben 51 aus hochfesten gesinterten Materialien oder Materialien zur Darstellung der Abrasion und der Gleitwiderstandsfähigkeiten hergestellt. Da es auf diese Art und Weise möglich ist, die Haltbarkeit der VVL Vorrichtung 40 zu erhöhen und die Gleitwiderstandseigenschaften zwischen den beweglichen Teilen mit Stabilität über eine lange Zeitdauer sicherzustellen, ist es möglich, die Verlässlichkeit des Betriebs der VVL Vorrichtung 40 zu steigern.
Bei der ersten Ausführungsform bewegt sich der externe Kolben 51 nach vorne, um in die Einpassöffnung 45a des inneren Rings 45 aufgrund der Anwendung des Hydraulikdrucks eingepasst zu werden, und bewegt sich in einer Richtung zurück, in welcher das Verschließen durch die Einpassung aufgrund der Vorspannkraft der Spiralfeder 54 vorgenommen wird, wenn der hydraulische Druck nicht anliegt. Da auf diese Art und Weise der externe Kolben 51 lösbar in die Einpassöffnung 45a eingepasst ist, ist es möglich, die Verlässlichkeit des Betriebs der VVL Vorrichtung 40 zu steigern.
Bei der ersten Ausführungsform schränkt der externe Kolben 51 die Drehung des Stößelgehäuses 42 und des inneren Rings 45 in Umfangsrichtung sowie die Versetzung in axialer Richtung ein, wenn der externe Kolben 51 in die Einpassöffnung 45a des inneren Rings 45 eingepasst ist. Der externe Kolben 51 schränkt ferner die Drehung des Stößelgehäuses 42 und des inneren Rings 45 in peripherer Richtung ein, wenn die Einpassung nicht verschlossen ist. Da es auf diese Art und Weise möglich ist, das Stößelgehäuse 42 und den inneren Ring 45 in Umfangsrichtung zu jeder Zeit zu lokalisieren, ist es möglich, die Verlässlichkeit und Haltbarkeit der VVL Vorrichtung 40 zu steigern.
Bei der ersten Ausführungsform hat die längliche Öffnung 42d des Stößelgehäuses 42 eine Breite, welche geringfügig größer als der äußere Durchmesser des externen Kolbens 51 ist. Da auf diese Art und Weise der externe Kolben 51 in die längliche Öffnung 42d eingepasst ist, um die Drehung des Stößelgehäuses 42 einzuschränken, und um das Stößelgehäuse 42in Umfangsrichtung zu lokalisieren, ist es möglich, die Verlässlichkeit und Haltbarkeit der VVL Vorrichtung 40 zu steigern.
Gemäß der ersten Ausführungsform ist der Hauptzapfen 43 des Arms 44 parallel zu der Nockenwelle angeordnet. Auf diese Art und Weise ist es möglich, eine Quetschung bzw. Klemmung zu reduzieren, welche zwischen dem Arm 44 und dem Stößelgehäuse 42 auftritt, und um die Verlässlichkeit und Haltbarkeit der VVL Vorrichtung 40 zu erhöhen.
Bei der ersten Ausführungsform ist der innere Ring 45 ein ringförmiges Element, welches derart in dem Stößelgehäuse 42 angeordnet ist, dass dieses zwischen dem obersten Abschnitt des Stößelgehäuses 42 und dem Stoppring 47 gleitet, welcher in dem Stößelgehäuse 42 fixiert ist. Auf diese Art und Weise kann der Arm 44, welcher mit dem Ventilstamm 35 Kontakt aufnimmt, in dem Stößelgehäuse 42 und dem inneren Ring 45 angeordnet sein. Da daher die entsprechenden Teile in einem kompakten Raum angeordnet werden können, kann die VVL Vorrichtung 40 an sich hinsichtlich der Größe und des Gewichts reduziert werden.
Bei der ersten Ausführungsform ist die Drainageöffnung 48 in der Einpassöffnung 45a des inneren Rings 45 angeordnet. Da es auf diese Art und Weise möglich ist, das Schmieröl und Luft auszustoßen, welche in der Einpassöffnung 45 verbleibt, wenn der externe Kolben 51 in die Einpassöffnung 45a des inneren Rings 45 eingepasst wird, ist es möglich, die Verlässlichkeit des externen Kolbens 51 zu verbessern.
Bei der ersten Ausführungsform ist die Aussparung 42c an dem oberen Abschnitt des Stößelgehäuses 42 angeordnet, um die Anordnung der Beilagscheibe 46 zu ermöglichen, welche einen Zwischenraum justiert, der zwischen dem Basiskreisabschnitt 41a des Einlassnockens 41 und dem oberen Abschnitt des Stößelgehäuses 42 definiert ist. Wenn auf diese Art und Weise die innere Verbrennungskraftmaschine hergestellt und zusammengebaut ist, kann die Beilagscheibe bzw. der Abstandshalter 46 mit einer Dicke, welche einem gemessenen Wert des Zwischenraums entspricht, in angemessener Art und Weise angeordnet werden. Der Stützabschnitt 42b, welcher als Lagerung des Hauptzapfens 43 des Arms 44 definiert ist, ist integriert in das Stößelgehäuse 42 angeordnet. Auf diese Art und Weise ist es möglich, die Anzahl der Komponenten zu reduzieren, um den Zusammenbau effektiver bzw. effizienter zu gestalten und um die Kosten für die Teile zu reduzieren.

Ausführungsform 2

Fig. 9 ist eine Längsansicht im Querschnitt einer inneren Konstruktion einer VVL Vorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Fig. 10 ist eine Schnittansicht entlang den Linien X-X von Fig. 9. Fig. 11 ist eine vergrößerte Längsansicht im Querschnitt einer Einpassöffnung von Fig. 9. Die Komponenten der zweiten Ausführungsform, welche mit denjenigen der ersten Ausführungsform identisch sind, werden durch gleiche Bezugszeichen bezeichnet und deren Beschreibung wird weggelassen.
Die zweite Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass zwei externe Kolben 51, welche einander zugewandt sind, hin- und herbewegend derart angeordnet sind, dass diese symmetrisch im Hinblick auf die Zentrumsachse des Stößelgehäuses 42 vorgesehen sind. Daher sind die beiden Einpassöffnungen 45a, welche symmetrisch zueinander angeordnet sind, derart angeordnet, dass sie mit den beiden externen Kolben 51 übereinstimmen.
Bei der zweiten Ausführungsform ist der konische Abschnitt 56 an einer Öffnung von jeweils der Einpassöffnung 45a des inneren Rings 45 ausgebildet. Der konische Abschnitt 56 weist eine Breite W in axialer Richtung auf, welche größer als ein Zwischenraum ist, der zwischen dem Basiskreisabschnitt 41a des Einlassnockens 41 und dem oberen Abschnitt des Stößelgehäuses 42 definiert ist.
Gemäß der zweiten Ausführungsform sind die beiden externen Kolben 51, welche einander zugewandt sind, derart hin- und herbewegend angeordnet, dass sie um die Zentrumsachse des Stößelgehäuses 42 symmetrisch vorgesehen sind. Da es auf diese Art und Weise möglich ist, die beiden externen Kolben zu synchronisieren und eine Quetschung zu reduzieren, welche zwischen dem inneren Ring 45 und dem Stößelgehäuse 42 im Vergleich zu der Verwendung eines externen Kolbens 51 auftritt. Als Folge davon ist es möglich, die Verlässlichkeit und Haltbarkeit der VVL Vorrichtung 40 zu erhöhen.
Gemäß der zweiten Ausführungsform ist der konische Abschnitt 56 an einer Öffnung von jeweils der Einpassöffnung 45a des inneren Rings 45 ausgebildet. Der konische Abschnitt 56 weist eine Breite W in axialer Richtung auf, welche größer als der Zwischenraum ist, der zwischen dem Basiskreisabschnitt 41a des Einlassnockens 41 und dem oberen Abschnitt des Stößelgehäuses 42 definiert ist. Selbst wenn die axiale Versetzung des inneren Rings 45 im Hinblick auf den externen Kolben 51 mit dem vorstehenden Zwischenraum oder ähnlichem vergleichbar ist, ist es auf diese Art und Weise möglich, den externen Kolben 51 zu der Einpassöffnung 45a aufgrund des konischen Abschnitts 56 zu führen bzw. zu leiten. Daher ist es möglich, eine schnelle Einpassung des externen Kolbens 51 in die Einpassöffnung 45a es inneren Rings 45 mit Verlässlichkeit sicherzustellen und die operative Verlässlichkeit zu verbessern.

Ausführungsform 3

Fig. 12 ist eine Längsansicht im Schnitt einer inneren Konstruktion einer VVL Vorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Ausführungsform. Fig. 13 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie XIII-XIII von Fig. 12. Die Komponenten der dritten Ausführungsform, welche gleich mit den Komponenten der ersten Ausführungsform sind, werden durch gleiche Bezugszeichen bezeichnet und eine weitere Beschreibung davon wird weggelassen.
Die dritte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass zwei Arme 44, welche als Objekt und Abbild zu sehen sind, an einem Hauptzapfen 43 zusätzlich zu der Anordnung der beiden externen Kolben 51 angeordnet sind, welche einander zugewandt sind, wobei diese wie im Fall der zweiten Ausführungsform symmetrisch angeordnet sind.
Darüber hinaus ist ein im wesentlichen scheibenförmiger Abstandshalter (Zwischenraum-Justierungselement) 57 zwischen dem Arm 44 und dem Ventilstamm 35 angeordnet. Der Abstandshalter 57 ist ein Element, welches einen Zwischenraum zwischen dem Arm 44 und dem Ventilstamm 35 einstellt und welches eine Kontaktfläche erhöht, welche mit dem Arm 44 Kontakt aufnimmt.
Gemäß der dritten Ausführungsform sind die symmetrischen Arme 44 in einem Stößelgehäuse 42 angeordnet. Auf diese Art und Weise ist es möglich, eine Quetschung zu reduzieren, welche zwischen dem Schwenkelement und dem Stößelgehäuse auftritt, und die Verlässlichkeit und Haltbarkeit der VVL Vorrichtung zu steigern. Darüber hinaus ist die Anzahl der Arme 44 nicht auf die vorstehende Konstruktion beschränkt, welche vorsieht, dass die Arme symmetrisch zueinander angeordnet sind.
Fig. 14 ist eine Längsschnittansicht eines wichtigen Punktes einer Alternative der VVL Vorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform. Bei der Alternative ist die Aussparung 42c von dem Stößelgehäuse 42 entfernt und der verbleibende Abschnitt ist als eine ebene Fläche ausgebildet. Der Abstandshalter 57 ist an dem oberen Abschnitt des Ventilstamms 35 angeordnet. Der Abstandshalter 57 hat die Funktion zur Justierung eines Zwischenraums zwischen dem Einlassnocken 41 und dem Stößelgehäuse 42 zusätzlich zur Justierung des Zwischenraums zwischen dem Arm 44 und dem Ventilstamm 35. Auf diese Art und Weise ist es möglich, die Justierungsfunktionen des Zwischenraums in einer Komponente zu kombinieren und somit die Komponentenanzahl zu reduzieren. Als Folge davon kann die VVL Vorrichtung hinsichtlich des Gewichts reduziert werden.

Vierte Ausführungsform

Fig. 15 ist eine Längsschnittansicht einer inneren Konstruktion einer VVL Vorrichtung gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Komponenten der vierten Ausführungsform, welche identisch mit den Komponenten der ersten Ausführungsform sind, werden durch gleiche Bezugszeichen bezeichnet und ferner wird eine Beschreibung davon weggelassen.
Die vierte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass ein elektromagnetisches Antriebssystem 58 anstelle des Hydrauliksystems 52 als System zum Antrieb des externen Kolbens 51 verwendet wird. Das elektromagnetische Antriebssystem 58 weist ein Gehäuseelement 59 mit einem Öffnungsabschnitt 59a, welcher für eine Hin- und Herbewegung des externen Kolbens 51 verwendet wird, einen Beschlag 60, welcher in dem Öffnungsabschnitt 59a des Gehäuseelements 59angeordnet ist, eine erste Hülse 61, welche in den Beschlag 60 eingepresst ist und den externen Kolben 51 in axialer Richtung lagert, um das Gleiten des externen Kolbens 51 zu ermöglichen, eine Spiralfeder 54, welche zwischen dem vorderen Ende der ersten Hülse 61 und dem Zylinderkopf 1a über den Öffnungsabschnitt 59a des Gehäuseelements 59 angeordnet ist, eine Solenoidventil 62, welches in dem Gehäuseelement 59 angeordnet ist und eine Wicklung 62a und eine Spule 62b aufweist, welche die Wicklung 62a lagert, eine Verbinderabdeckung 63, welche mit einem Anschluss 63a versehen ist, der das Solenoidventil 62 mit einer Motorsteuereinheit verbindet (im nachfolgenden als ECU bezeichnet und nicht dargestellt), einen Kern 64, welcher in der Spule 62b des Solenoids 62 angeordnet ist, eine zweite Hülse 65, welche zwischen dem Kern 64 und der Spule 62b angeordnet ist, und einen Kolben 66 auf, welcher als beweglicher Kern definiert ist, der an der Innenseite der zweiten Hülse 65 und an dem äußeren Umfangsabschnitt des externen Kolbens 51 fixiert ist.
Der Betrieb davon wird im folgenden beschrieben.
Ursprünglich liegt einer oder beide der Antriebsbedingungen (Niedriganhebemodus) mit mittlerer Geschwindigkeit oder weniger sowie mit mittlerer Last oder weniger des Motors vor, wobei Steuersignale von der nicht gezeigten ECU zu dem Solenoidventil 62 übertragen werden. Daher bewegt sich der externe Kolben 51 in einer Richtung des Pfeils D aufgrund der Vorspannkraft der Spiralfeder nach hinten. Auf diese Art und Weise ist der innere Ring 45 aufgrund des externen Kolbens 45 nicht verschlossen. Somit ist es möglich, den Basisabschnitt 44a des Arms 45 in Kontakt mit dem oberen Abschnitt des Ventilstamms 35 zu halten und die axiale Versetzung des Ventilstamms 35 zu der niedrigen Anhebung oder LL zu steuern.
Als nächstes liegt entweder einer oder beide Betriebszustände (Hochanhebemodus) bei mittlerer Geschwindigkeit oder mehr und bei mittlerer Last oder mehr des Motors vor, wobei das Solenoidventil 62 eine elektromagnetische Kraft aufgrund der Steuersignale erzeugt, welche zu der nicht gezeigten ECU übertragen werden. Der Kolben 66 bewegt sich nach vorne in einer Richtung des Pfeils E aufgrund der elektromagnetischen Kraft und der externe Kolben 51, welcher an dem Kolben 66 fixiert ist, bewegt sich nach vorne gegen die Vorspannkraft der Spiralfeder 54. Als Folge davon ist der externe Kolben 51 in die Einpassöffnung 45a des inneren Rings 45 eingepasst. Da auf diese Art und Weise der innere Ring 45 aufgrund des externen Kolbens 51 verschlossen ist, rotiert der Arm 44 aufgrund des Stützabschnitts 45c des inneren Rings 45. Zu dieser Zeit gleitet der Basisabschnitt 44a zu dem Anhebeabschnitt 44b des Arms 44 an dem oberen Abschnitt des Ventilstamms 35. Daher ist es möglich, die axiale Versetzung des Ventilstamms 35 zu der hohen Anhebung oder HL zu steuern.
Wie vorstehend beschrieben, bewegt sich der externe Kolben 51 gemäß der vierten Ausführungsformen nach vorne, um in die Einpassöffnung 45a des inneren Rings 45 aufgrund der Anwendung der elektromagnetischen Kraft eingepasst zu werden. Der externe Kolben 51 bewegt sich ferner nach hinten in eine Richtung zum Lösen der Einpassbeziehung aufgrund der Vorspannkraft der Spiralfeder 54, wenn die elektromagnetische Kraft nicht anliegt. Da auf diese Art und Weise der externe Kolben 51 lösbar in der Einpassöffnung 45a angeordnet ist bzw. eingepasst ist, ist es möglich, die Verlässlichkeit des Betriebs der VVL Vorrichtung 40 zu erhöhen.
Die vorliegende Erfindung kann in anderen spezifischen formen ausgebildet sein, ohne von dem Rahmen oder den essentiellen Charakteristiken abzuweichen. Die vorliegenden Ausführungsformen sind daher lediglich darstellend und nicht einschränkend zu betrachten, wobei der Umfang der Erfindung eher durch die beigefügten Ansprüche als durch die vorstehende Beschreibung angezeigt ist, und wobei Änderungen, welche innerhalb des Umfangs und Bereichs von Äquivalenten der Ansprüche liegen, daher von den Ansprüchen eingeschlossen sind.

Claims

1. Variable Ventilanhebevorrichtung, welche aufweist:
ein Stößelgehäuse, das mit einem der Nocken Kontakt aufnimmt, welche an einer Nockenwelle angeordnet sind, die aufgrund einer Kurbelwelle einer inneren Verbrennungskraftmaschine drehbar angetrieben wird, und das aufgrund der Drehung des Nockens hin- und herbewegend angetrieben wird;
ein Schwenkelement, welches derart in dem Stößelgehäuse gelagert ist, dass ein Verschwenken des Schwenkelements möglich ist, und welches eine Gleitfläche aufweist, die einen Ventilstamm in axialer Richtung des Ventilstamms versetzt; und
ein Gleitelement, welches derart in dem Stößelgehäuse angeordnet ist, dass ein Gleiten des Gleitelements möglich ist, und welches das Schwenkelement verschwenkt, wenn das Gleitelement gleitet.

2. Variable Ventilanhebevorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Nocken, welcher mit dem Stößelgehäuse Kontakt aufnimmt, ein Niedriganhebenockenprofil aufweist, welches für eine oder beide der Antriebsbedingungen bei mittlerer Geschwindigkeit oder weniger und bei mittlerer Last oder weniger der inneren Verbrennungskraftmaschine geeignet ist.

3. Variable Ventilanhebevorrichtung nach Anspruch 2, wobei das Schwenkelement derart eingestellt ist, dass die Versetzung eines Einlassventils oder eines Auslassventils in Abhängigkeit der Versetzung des Stößelgehäuses in axialer Richtung unter der Antriebsbedingung der mittleren Geschwindigkeit oder mehr und der mittleren Last oder mehr der inneren Verbrennungskraftmaschine erhöht wird.

4. Variable Ventilanhebevorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Gleitelement aufweist:
eine Einpassöffnung, welche das Einpassen eines sich hin- und herbewegenden externen Kolbens ermöglicht, der an einer Zylinderkopfseite der inneren Verbrennungskraftmaschine über eine längliche Öffnung seine Basis aufweist, die sich an einer äußeren Umfangsfläche des Stößelgehäuses in axialer Richtung des Stößelgehäuses erstreckt; und
einen Stützabschnitt, welcher einen Vorsprung lagert, der an einer Position ausgebildet ist, welche sich von einer Position eines Anhebeabschnitts des Schwenkelements unterscheidet, das mit einem Ende des Ventilstamms bezüglich eines Drehzentrums des Schwenkelements in einem Zustand Kontakt aufnimmt, in welchem der externe Kolben in die Einpassöffnung eingepasst ist.

5. Variable Ventilhebevorrichtung nach Anspruch 4, wobei eine Gleitfläche des Gleitelements, das mit dem Ventilstamm Kontakt aufnimmt, eine vorteilhafte Form zur Festlegung der gleichen Abrasion und Gleitwiderstandseigenschaften wie das Nockenprofil aufweist.

6. Variable Ventilhebevorrichtung nach Anspruch 5, wobei das Schwenkelement eine Gleitfläche mit einer Form aufweist, welche zum Verschließen des Gleitelements aufgrund einer Last angepasst ist, welche von dem Ventilstamm in einen Zustand abgeleitet wird, in welchem der externe Kolben nicht in die Einpassöffnung des Gleitelements eingesetzt ist.

7. Variable Ventilanhebevorrichtung nach Anspruch 5, wobei zwei oder mehr symmetrische Schwenkelemente in einem Stößelgehäuse angeordnet sind.

8. Variable Ventilanhebevorrichtung nach Anspruch 4, wobei das Schwenkelement aus hochfesten gesinterten Materialien oder Materialien zur Festlegung der Abrasion und der Gleitwiderstandseigenschaften hergestellt ist.

9. Variable Ventilanhebevorrichtung nach Anspruch 4, wobei sich der externe Kolben nach vorne bewegt, um in die Einpassöffnung des Gleitelements aufgrund der Anwendung eines hydrodynamischen Druckes oder einer elektromagnetischen Kraft eingepasst zu werden, und wobei der externe Kolben nach hinten in eine Richtung zum Lösen der Einpassung aufgrund einer mechanischen Vorspannkraft bewegt wird, wenn der hydrodynamische Druck oder die elektromagnetische Kraft nicht anliegt.

10. Variable Ventilanhebevorrichtung nach Anspruch 9, wobei der externe Kolben die Drehung des Stößelgehäuses und des Gleitelements in Umfangsrichtung davon sowie die Versetzung in axialer Richtung einschränkt, wenn der externe Kolben in die Einpassöffnung des Gleitelements eingepasst ist, und wobei der externe Kolben die Drehung des Stößelgehäuses und des Gleitelements in Umfangsrichtung davon einschränkt, wenn die Einpassung gelöst ist.

11. Variable Ventilanhebevorrichtung nach Anspruch 10, wobei die längliche Öffnung des Stößelgehäuses eine Breite aufweist, welche etwas größer als ein äußerer Durchmesser des externen Kolbens ist.

12. Variable Ventilanhebevorrichtung nach Anspruch 10, wobei eine zentrale Achse des Schwenkens des Schwenkelements parallel zu der Nockenwelle ist.

13. Variable Ventilanhebevorrichtung nach Anspruch 10, wobei zwei externe Kolben, die einander zugewandt sind, derart hin- und herbewegend angeordnet sind, dass sie symmetrisch um eine zentrale Achse von einem Stößelgehäuse angeordnet sind.

14. Variable Ventilanhebevorrichtung nach Anspruch 9, wobei der externe Kolben aus hochfesten gesinterten Materialien oder Materialien zur Festlegung der Abrasion und der Gleitwiderstandseigenschaften hergestellt ist.

15. Variable Ventilanhebevorrichtung nach Anspruch 4, wobei das Gleitelement ein ringförmiges Element ist, welches derart in dem Stößelgehäuse angeordnet ist, dass es zwischen einem obersten Abschnitt des Stößelgehäuses und einem ringförmigen Stopper gleitet, welcher in dem Stößelgehäuse fixiert ist.

16. Variable Ventilanhebevorrichtung nach Anspruch 15, welche ferner eine Drainageöffnung aufweist, welche in der Einpassöffnung des Gleitelements angeordnet ist.

17. Variable Ventilanhebevorrichtung nach Anspruch 15, welche ferner einen konischen Abschnitt aufweist, welcher eine Breite in axialer Richtung hat, die etwas größer als ein Zwischenraum ist, welcher zwischen einem Basiskreis des Nockens und einem oberen Abschnitt des Stößelgehäuses definiert ist, und welche an einer Öffnung der Einpassöffnung des Gleitelements ausgebildet ist.

18. Variable Ventilanhebevorrichtung nach Anspruch 15, wobei das Gleitelement aus hochfesten gesinterten Materialien oder Materialien zur Festlegung der Abrasion und der Gleitwiderstandseigenschaften hergestellt ist.

19. Variable Ventilanhebevorrichtung nach Anspruch 4, welche ferner eine Aussparung aufweist, die an einem oberen Abschnitt des Stößelgehäuses angeordnet ist, um die Anordnung eines Zwischenraum-Justierungselements zu ermöglichen, welches einen Zwischenraum einstellt, der zwischen einem Basiskreis des Nockens und einem oberen Abschnitt des Stößelgehäuses definiert ist, und welches ferner eine Lagerung aufweist, welche integriert in das Stößelgehäuse angeordnet ist, um eine Schwenkachse des Schwenkelements zu stützen.

20. Variable Ventilanhebevorrichtung nach Anspruch 4, welche ferner ein scheibenförmiges Zwischenraum- Justierungselement aufweist, das zwischen dem Schwenkelement und dem Ventilstamm angeordnet ist.