DE112014000360T5

DE112014000360T5 - Ventilsystem für einen Mehrzylindermotor

Info

Publication number: DE112014000360T5
Application number: DE112014000360.3T
Authority: DE
Inventors: Akihiro Noda; Shigeki Komatsu; Yukio Misaki
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 2013-05-17
Filing date: 2014-05-02
Publication date: 2015-10-08
Anticipated expiration: 2034-05-03
Also published as: US20150330270A1; JPWO2014185295A1; WO2014185295A1; US9441510B2; CN105247176A; DE112014000360B4; JP5850202B2; CN105247176B

Abstract

Ein Ventilsystem umfasst: eine Nockenwelle mit einem Wellenabschnitt und mehreren Nockenelementabschnitten; und einen Betriebsmechanismus, der die mehreren Nockenelementabschnitte in einer axialen Richtung bewegt. Der Betriebsmechanismus umfasst mehrere Betriebselemente, die zwischen einer Betätigungsposition, in der die Betriebselemente mit Endflächennocken an jeweiligen Endbereichen der mehreren Nockenelementabschnitte greifen, und einer Einfahrposition, in der die Betriebselemente von den Endflächennocken zurückfahren, beweglich sind. Die mehreren Betriebselemente umfassen ein gemeinsames Betriebselement, das zwischen den einander gegenüberliegenden Endflächennocken der Nockenelementabschnitte von zwei Zylindern, die zueinander benachbart angeordnet sind und in der Zündfolge aufeinanderfolgend sind, gemeinsam vorgesehen ist und das mit den jeweiligen Endflächennocken greift, wenn beide Nockenelementabschnitte zueinander nahe sind, und einzelne Betriebselemente, die für die einander gegenüberliegenden Endflächennocken der Nockenelementabschnitte von zwei Zylindern, die benachbart zueinander angeordnet sind und in der Zündfolge nicht aufeinanderfolgend sind, und die Endflächennocken, die sich an gegenüberliegenden Enden einer Zylinderreihe befinden und die mit den jeweiligen Endflächennocken greifen, einzeln vorgesehen sind.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Ventilsystem für einen Mehrzylindermotor für ein Fahrzeug und dergleichen und insbesondere ein Ventilsystem, das einen Nocken zum Öffnen und Schließen eines Ventils schalten kann, und fällt in ein technisches Gebiet eines Ventilsystems für einen Motor.
Technischer Hintergrund
Als Ventilsystem für einen Mehrzylindermotor ist ein Ventilsystem bekannt, das für ein Ventil jedes Zylinders mehrere Nocken mit unterschiedlichen Formen von Nasenabschnitten umfasst und einen Nocken zum Öffnen und Schließen des Ventils aus den Nocken wählt, um es möglich zu machen, Ventilöffnungsbeträge, Ventilöffnungs- und Ventilschließperioden und dergleichen von Einlass- und Auslassventilen gemäß einem Betriebszustand des Motors zu schalten.
Patentschrift 1 offenbart zum Beispiel ein Ventilsystem, das eine Nockenwelle mit einem Wellenabschnitt und einem zylindrischen Nockenelementabschnitt, der an dem Wellenabschnitt in einer axialen Richtung beweglich kerbverzahnt ist, umfasst. Bei dem Ventilsystem sind für ein Ventil an dem Außenumfang des Nockenelementabschnitts mehrere benachbarte Nocken mit unterschiedlichen Formen von Nasenabschnitten vorgesehen. Das Ventilsystem bewegt den Nockenelementabschnitt in der axialen Richtung, um dadurch einen Nocken zu schalten, der das Ventil öffnet und schließt.
Im Einzelnen werden in dem in Patentschrift 1 offenbarten Ventilsystem mehrere Nockenelementabschnitte vorgesehen, um Zylindern eines Mehrzylindermotors zu entsprechen. An beiden Endflächen des Nockenelementabschnitts sind Endflächennocken ausgebildet. Das in der Schrift offenbarte Ventilsystem umfasst Betriebselemente, die bezüglich gegenüberliegender Positionen der Endflächennocken einfahrbar vorgesehen sind. Die Betriebselemente werden von einem Aktor angetrieben, um vorzustehen und bei Vorstehen mit den Endflächennocken zu greifen. Folglich wird der Nockenelementabschnitt in der axialen Richtung bewegt und der Nocken wird geschaltet.
In dem in Patentschrift 1 offenbarten Ventilsystem werden die Endflächennocken übrigens an beiden Endflächen des Nockenelementabschnitts vorgesehen, um den Nockenelementabschnitt in der axialen Richtung des Wellenabschnitts zu beiden Seiten zu bewegen. Das Ventilsystem umfasst das Betriebselement für jeden der Endflächennocken an beiden der Seiten. Daher sind zwei Betriebselemente für einen Nockenelementabschnitt erforderlich. Die Anzahl an Bauteilen steigt.
Als Maßnahmen bei diesem Problem ist es zum Reduzieren der Anzahl an Bauteilen der Betriebselemente denkbar, ein Verfahren des Anordnens eines einzelnen Betriebselements zwischen zueinander benachbarten Zylindern, des Vorstehenlassens des Betriebselements hin zwischen gegenüberliegende Endflächennocken von zwei näher zueinander angeordneten Nockenelementabschnitten und des Einrückenlassens des Betriebselements mit den jeweiligen Endflächennocken zu nutzen, um dadurch die beiden Nockenelementabschnitte in der axialen Richtung zu trennen und einen Nocken zu schalten.
Bei diesem Verfahren besteht aber das Problem, dass zwischen zwei zueinander benachbart angeordneten Zylindern, die in der Zündfolge nicht aufeinanderfolgend sind, ein Zeitraum, in dem das Betriebselement hin zwischen die gegenüberliegenden Endflächennocken ragen kann, abnimmt, und es insbesondere während einer Drehung hoher Geschwindigkeit eines Motors schwierig ist, den Nocken zu schalten. Nachstehend wird unter Heranziehen eines Vierzylindermotors als Beispiel ein Grund erläutert, warum der Zeitraum kleiner wird, in dem das Betriebselement vorstehen kann.
Bei einem Vierzylindermotor zum Beispiel, bei dem ein erster, zweiter, dritter und vierter Zylinder in dieser Reihenfolge angeordnet sind, sind, wenn die Zündfolge die Folge von dritter Zylinder, vierter Zylinder, zweiter Zylinder und erster Zylinder ist, der zweite und der dritte Zylinder zueinander benachbart, sind aber in der Zündfolge nicht aufeinanderfolgend. Um einen Nockenelementabschnitt zu bewegen, während ein Ventil geschlossen ist, sind Hubabschnitte von Endflächennocken so angeordnet, dass sie eine Vorsprungsposition eines Betriebselements überlagern (das Betriebselement nach Vorspringen in axialer Richtung gesehen überlagern), wenn Nasenabschnitte das Ventil nicht öffnen und schließen. D. h. beide Hubabschnitte und Referenzebenen (Teile, die nicht die Hubabschnitte sind) der Endflächennocken werden auf der Grundlage von Phasen der Nasenabschnitte festgelegt.
Da der zweite und dritte Zylinder in der Zündfolge nicht aufeinanderfolgend sind, stehen die Phasen der Nasenabschnitte von zwei Endflächennocken, die zwischen diesen Zylindern gegenüberliegen, nicht in einer aufeinanderfolgenden Beziehung. Dadurch wird ein Winkelbereich, in dem sich zwei Referenzebenen der zwei Endflächennocken überlagern, in zwei Bereiche unterteilt, die jeweils schmale Winkelbereiche sind.
Zwischen den zueinander benachbarten Zylindern sind übrigens die Steuerzeiten, bei denen die Betriebselemente vorstehen können, auf eine Zeit beschränkt, bei der jede der Referenzebenen der zwei gegenüberliegenden Endflächennocken die Vorsprungsposition des Betriebselements überlagert. Wenn andererseits, wie vorstehend erläutert, verglichen mit dem Fall, da die Zylinder in der Zündfolge aufeinanderfolgend sind, die benachbarten Zylinder in der Zündfolge nicht aufeinanderfolgend sind, ist ein Winkelbereich, in dem sich die zwei Referenzebenen überlagern, schmal. Zwischen den Zylindern, die in der Zündfolge nicht aufeinanderfolgend sind, ist daher ein Zeitraum, in dem das Betriebselement vorspringen kann, kurz.
Während einer Drehung hoher Geschwindigkeit des Motors ist zudem der Zeitraum, in dem das Betriebselement vorspringen kann, kürzer, da eine Drehgeschwindigkeit einer Nockenwelle hoch ist. Abhängig von der Vorspringgeschwindigkeit des Betriebselements ist dadurch das Vorspringen spät, selbst wenn versucht wird, das Betriebselement zwischen die zwei Referenzebenen vorspringen zu lassen. Ein Schalten eines Nockenabschnitts ist schwierig.
Liste der Anführungen
Patentschriften

Patentschrift 1: US-Patentveröffentlichung Nr. 2011/0226205A1

Zusammenfassung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung wurde entwickelt, um die Probleme zu lösen, und eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Ventilsystem für den Motor zu erhalten, das einen Schaltbetrieb für Nocken während Drehung hoher Geschwindigkeit des Motors einfach ausführen kann, während die Anzahl an Bauteilen reduziert wird, um eine Kompaktheit eines Motors zu erreichen.
Um die Probleme zu lösen, betrifft die vorliegende Erfindung ein Ventilsystem, das in einem Mehrzylindermotor vorgesehen ist, der mindestens ein Paar von zueinander benachbart angeordneten Zylindern, die in der Zündfolge nicht aufeinanderfolgend sind, und mindestens ein Paar von zueinander benachbart angeordneten Zylindern, die in der Zündfolge aufeinanderfolgend sind, umfasst. Das Ventilsystem umfasst: eine Nockenwelle mit einem Wellenabschnitt, der sich in einer Zylinderreihenrichtung erstreckt, und mit mehreren Nockenelementabschnitten, die jeweils in den Zylindern vorgesehen sind und in den Wellenabschnitt passen, um integral mit dem Wellenabschnitt drehen und sich in einer axialen Richtung bewegen zu können; und einen Betriebsmechanismus, der die mehreren Nockenelementabschnitte bezüglich des Wellenabschnitts in der axialen Richtung bewegt. Jeder der Nockenelementabschnitte umfasst pro Ventil der Zylinder zwei Nockenabschnitte, die einen gemeinsamen Grundkreis umfassen, unterschiedlich geformte Nasenabschnitte aufweisen und in der axialen Richtung zueinander benachbart sind. An beiden Endbereichen sind in der axialen Richtung jedes der Nockenelementabschnitte Endflächennocken jeweils vorgesehen. Der Betriebsmechanismus umfasst mehrere Betriebselemente, die durch einen Aktor betrieben werden, um zwischen einer Betätigungsposition, in der die Betriebselemente in Positionen drängen, die den Endflächennocken der mehreren Nockenelementabschnitte in der axialen Richtung gegenüberliegen, und einer Einfahrposition, in der die Betriebselemente von gegenüberliegenden Positionen der Endflächennocken einfahren, beweglich zu sein, wobei der Betriebsmechanismus die Endflächennocken mit den Betriebselementen in Eingriff bringt, die sich zu der Betätigungsposition bewegt haben, und die Nockenelementabschnitte in der axialen Richtung bewegt, um dadurch den Nockenabschnitt zu schalten, der Ventile der Zylinder öffnet und schließt. Die mehreren Betriebselemente umfassen: ein gemeinsames Betriebselement, das gemeinsam zwischen den einander gegenüberliegenden Endflächennocken der Nockenelementabschnitte von zwei zueinander benachbart angeordneten Zylindern, die in der Zündfolge aufeinanderfolgend sind, vorgesehen ist und das mit jeweiligen Endflächennocken greift, wenn die beiden Nockenelementabschnitte nah zueinander sind; und einzelne Betriebselemente, die für die einander gegenüberliegenden Endflächennocken der Nockenelementabschnitte von zwei zueinander benachbart angeordneten Zylindern, die in der Zündfolge nicht aufeinanderfolgend sind, und die Endflächennocken, die sich an gegenüberliegenden Enden der Zylinderreihe befinden, einzeln vorgesehen sind und die mit jeweiligen Endflächennocken greifen.
Bei dem Ventilsystem für den Mehrzylindermotor gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, den Schaltbetrieb für die Nocken während der Drehung hoher Geschwindigkeit des Motors leicht auszuführen, während die Anzahl an Bauteilen reduziert wird, um eine Kompaktheit des Motors zu erreichen.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 ist eine Seitenansicht, die die schematische Konfiguration eines auslassseitigen Ventilsystems gemäß einer ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform zeigt.
2 ist eine Vorderansicht des Ventilsystems in einer Ansicht des x-Richtungspfeils von 1.
3 ist eine vergrößerte Schnittansicht entlang der Linie y-y von 1.
4 ist eine Seitenansicht, die einen Zustand zeigt, in dem ein Nockenabschnitt, der ein Ventil öffnet und schließt, von einem Zustand von 1 geschaltet wird.
5 ist eine perspektivische Ansicht eines Nockenelementabschnitts allein.
6 ist eine Seitenansicht des Nockenelementabschnitts allein.
7 ist eine Vorderansicht eines Nockenelementabschnitts in einer Ansicht des z-Richtungspfeils von 6.
8 ist eine Rückansicht des Nockenelementabschnitts in einer Ansicht des w-Richtungspfeils von 6.
9 ist eine Hauptteilentwicklungsansicht, die entlang des Umfangs eines Endflächennockens entwickelt wurde, um einen Winkelbereich zu zeigen, in dem ein zweites Betriebselement vorspringen kann.
10 ist ein erläuterndes Betriebsdiagramm zum Zeigen des Betriebs beim Bewegen des Nockenelementabschnitts mit dem zweiten Betriebselement.
11 ist eine Elemententwicklungsansicht zum Zeigen eines Winkelbereichs, in dem eine Bewegung des zweiten Betriebselements zu einer Betätigungsposition reguliert wird.
12 ist eine Hauptteilentwicklungsansicht, die entlang des Umfangs des Endflächennockens entwickelt wurde, um einen Winkelbereich zu zeigen, in dem ein drittes Betriebselement vorspringen kann.
13 ist ein erläuterndes Betriebsdiagramm zum Zeigen des Betriebs beim Bewegen des Nockenelementabschnitts mit dem dritten Betriebselement.
14 ist ein Hauptteilentwicklungsdiagramm zum Zeigen eines Winkelbereichs, in dem eine Bewegung des dritten Betriebselements zu der Betätigungsposition reguliert wird.
15A und 15B sind Hauptteilentwicklungsdiagramme, die entlang des Umfangs des Endflächennockens entwickelt wurden, um einen Winkelbereich zu zeigen, in dem das Betriebselement vorspringen kann, wenn der Nockenelementabschnitt von einer zweiten Position zu einer ersten Position bewegt wird.
16 ist eine Seitenansicht, die die schematische Konfiguration eines auslassseitigen Ventilsystems gemäß einer zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform zeigt.
17 ist eine Vorderansicht des Ventilsystems in einer Ansicht des x-Richtungspfeils von 16.
18 ist eine Seitenansicht, die einen Zustand zeigt, in dem ein Nockenabschnitt, der ein Ventil öffnet und schließt, von einem Zustand von 16 geschaltet wird.
19 ist eine perspektivische Ansicht eines Nockenelementabschnitts allein.
20 ist eine Seitenansicht eines Nockenelementabschnitts eines ersten Zylinders oder eines vierten Zylinders.
21A und 21B sind Vorderansichten des in 20 gezeigten Nockenelementabschnitts.
22 ist eine Seitenansicht eines Nockenelementabschnitts eines zweiten Zylinders oder eines dritten Zylinders.
23A und 23B sind Vorderansichten des in 22 gezeigten Nockenelementabschnitts.
Beschreibung von Ausführungsformen
(Erste Ausführungsform)
Nachstehend wird eine erste erfindungsgemäße Ausführungsform unter Heranziehen eines Ventilsystems eines Vierzylinder-Vierventiler-DOHC-Motors (Motor mit doppelter oben liegender Nockenwelle) als Beispiel erläutert, bei dem zwei Einlassventile und zwei Auslassventile für einen Zylinder vorgesehen sind.
1 zeigt die Konfiguration einer Auslassseite eines Ventilsystems gemäß der ersten Ausführungsform. Ein nicht gezeigter Zylinderkopf umfasst insgesamt acht Auslassventile A...A, jeweils zwei für jeden der ersten bis vierten Zylinder 1 ₁ bis 1 ₄, sowie Rückstellfedern B...B, die die Auslassventile A...A in einer Schließrichtung drücken. Das Ventilsystem umfasst eine Nockenwelle 2, die in einem oberen Teil des Zylinderkopfs als Welle zum Öffnen und Schließen der Auslassventile A...A vorgesehen ist, sowie einen Betriebsmechanismus 30, der über der Nockenwelle 2 vorgesehen ist.
Die Nockenwelle 2 presst gegen die Auslassventile A...A mittels Kipphebeln C...C, um dadurch die Auslassventile A...A zu öffnen und zu schließen, die einer Druckkraft der Rückstellfedern B...B widerstehen. Die Nockenwelle 2 wird von Lagerabschnitten F...F, einschließlich vertikalen Wandabschnitten D...D, die in jeweiligen mittleren Positionen der Zylinder 1 ₁ bis 1 ₄ in dem Zylinderkopf vorgesehen sind, und Kappenelementen E...E, die an oberen Teilen der vertikalen Wandabschnitte D...D angebracht sind, drehbar gelagert. Die Nockenwelle 2 wird durch eine nicht gezeigte Kurbelwelle mittels einer Kette angetrieben, um zu drehen.
Die Nockenwelle 2 umfasst einen Wellenabschnitt 10 und erste bis vierte Nockenelementabschnitte 20 ₁ bis 20 ₄, die in dem Wellenabschnitt 10 kerbverzahnt sind und sich integral mit dem Wellenabschnitt 10 drehen und in einer axialen Richtung bewegen können. Die Nockenelementabschnitte 20 ₁ bis 20 ₄ sind in einer Reihe auf dem Wellenabschnitt 10 angeordnet, um den Zylindern 1 ₄ bis 1 ₄ zu entsprechen.
Der Betriebsmechanismus 30 umfasst sechs Betriebsvorrichtungen 30 ₁ bis 30 ₆ einer elektromagnetischen Ausführung, die die Nockenelementabschnitte 20 ₁ bis 20 ₄ entlang des Wellenabschnitts 10 bewegen. Wenn die Seite des ersten Zylinders 1 ₁, die sich an einer Seite der Zylinderreihe befindet, als Vorderseite festgelegt wird, ist, in der Reihenfolge von der Vorderseite die erste Betriebsvorrichtung 30 ₁ in einer vorderen Endposition der Zylinderreihe angeordnet, die zweite Betriebsvorrichtung 30 ₂ ist in einer Position zwischen dem ersten und zweiten Zylinder 1 ₁, 1 ₂ angeordnet, die dritte und vierte Betriebsvorrichtung 30 ₃, 30 ₄ sind in einer Position zwischen dem zweiten und dem dritten Zylinder 1 ₂, 1 ₃ angeordnet, die fünfte Betriebsvorrichtung 30 ₅ ist in einer Position zwischen dem dritten und vierten Zylinder 1 ₃, 1 ₄ angeordnet und die sechste Betriebsvorrichtung 30 ₆ ist in einer hinteren Endposition der Zylinderreihe angeordnet.
Die Betriebsvorrichtungen 30 ₁ bis 30 ₆ des Betriebsmechanismus 30 umfassen Hauptkörper 31, die elektromagnetische Aktoren und Stiftabschnitte 32 enthalten, die als Betriebselemente dienen, die sich bei Einschalten der elektromagnetischen Aktoren von einer Einfahrposition, bei der die Stiftabschnitte 32 in den Hauptkörpern 31 einfahren, zu einer Betätigungsposition, bei der die Stiftabschnitte 32 von den Hauptkörpern 31 vorstehen, bewegen. Wie in 2 gezeigt ist, ist die erste Betriebsvorrichtung 30 ₁ (sowie die zweite, dritte, fünfte und sechste Betriebsvorrichtung 30 ₂, 30 ₃, 30 ₅ und 30 ₆) an der im Wesentlichen gegenüberliegenden Seite eines Nockenstößels C' in dem Kipphebel C über der Nockenwelle 2 angeordnet. Die vierte Betriebsvorrichtung 30 ₄ ist an der nahen Seite in der Drehrichtung X bei einem vorbestimmten Winkel (z. B. etwa 30°) bezüglich der anderen Betriebsvorrichtungen angeordnet.
Die Betriebsvorrichtungen 30 ₁ bis 30 ₆ sind jeweils so angeordnet, dass die Stiftabschnitte 32 zu der Achse der Nockenwelle 2 weisen. In dem Fall dieser Ausführungsform sind die Betriebsvorrichtungen 30 ₁ bis 30 ₆ jeweils an Sockelabschnitten G...G angebracht, die in den Kappenelementen E...E der Lagerabschnitte F...F integral ausgebildet sind.
Wie in 1 gezeigt ist, sind die Stiftabschnitte 32 der ersten, dritten, vierten und sechsten Betriebsvorrichtung 30 ₁, 30 ₃, 30 ₄ und 30 ₆ in einer zylindrischen Form ausgebildet. Andererseits sind die Stiftabschnitte 32 der zweiten und fünften Betriebsvorrichtung 30 ₂, 30 ₅ in einer gestuften Form ausgebildet und umfassen in der Reihenfolge von der distalen Endseite Abschnitte kleinen Durchmessers 32a, Abschnitte großen Durchmessers 32b und Abschnitte mittleren Durchmessers 32c.
Um an zwei vorbestimmen Stellen Positionen in der axialen Richtung der Nockenelementabschnitte 20 ₁ bis 20 ₄ zu ermitteln, die durch die Betriebsvorrichtungen 30 ₁ bis 30 ₆ bewegt werden, wie in 3 gezeigt ist, werden unter Heranziehen des ersten und des zweiten Nockenelementabschnitts 20 ₁, 20 ₂ als Beispiel Arretiermechanismen 40 jeweils in Passabschnitten des Wellenabschnitts 10 und der Nockenelementabschnitte 20 ₁ bis 20 ₄ vorgesehen.
Der Arretiermechanismus 40 umfasst ein in der radialen Richtung von der Außenumfangsfläche des Wellenabschnitts 10 gebohrtes Loch 41, eine in dem Loch 41 aufgenommene Feder 42, eine in einem Öffnungsabschnitt des Lochs 41 angeordnete Arretierkugel 43, die von der Feder 42 so gedrückt wird, dass sie aus der Außenumfangsfläche des Wellenabschnitts 10 in der radialen Richtung zur Außenseite springt, und Umfangsnute 44 ₁, 44 ₂, die an zwei zueinander benachbarten Stellen in der axialen Richtung an den Innenumfangsflächen jedes der Nockenelementabschnitte 20 ₁ bis 20 ₄ vorgesehen sind. Wenn die Arretierkugel 43 mit einer Umfangsnut 44 ₁ in Eingriff tritt, werden die Nockenelementabschnitte 20 ₁ bis 20 ₄ in der in 1 gezeigten ersten Position positioniert. Wenn die Arretierkugel 43 mit der anderen Umfangsnut 44 ₂ in Eingriff tritt, werden die Nockenelementabschnitte 20 ₁ bis 20 ₄ in der in 4 gezeigten zweiten Position positioniert.
Wie in 1 gezeigt ist, wird, wenn alle der ersten bis vierten Nockenelementabschnitte 20 ₁ bis 20 ₄ in der ersten Position vorhanden sind, der erste Nockenelementabschnitt 20 ₁ hinten angeordnet, der zweite Nockenelementabschnitt 20 ₂ wird vorne angeordnet, der dritte Nockenelementabschnitt 20 ₃ wird hinten angeordnet und der vierte Nockenelementabschnitt 20 ₄ wird vorne angeordnet. Daher sind gegenüberliegende Endflächen des ersten und des zweiten Nockenelementabschnitts 20 ₁, 20 ₂ nahe zueinander, gegenüberliegende Endflächen des zweiten und des dritten Nockenelementabschnitts 20 ₂, 20 ₃ sind voneinander getrennt und gegenüberliegende Endflächen des dritten und des vierten Nockenelementabschnitts 20 ₃, 20 ₄ sind nahe zueinander.
Wie in 4 gezeigt ist, befindet sich, wenn alle der ersten bis vierten Nockenelementabschnitte 20 ₁ bis 20 ₄ in der zweiten Position vorhanden sind, der erste Nockenelementabschnitt 20 ₁ vorne, befindet sich der zweite Nockenelementabschnitt 20 ₂ hinten, befindet sich der dritte Nockenelementabschnitt 20 ₃ vorne und befindet sich der vierte Nockenelementabschnitt 20 ₄ hinten. Daher sind die gegenüberliegenden Endflächen des ersten und des zweiten Nockenelementabschnitts 20 ₁, 20 ₂ voneinander getrennt, die gegenüberliegenden Endflächen des zweiten und des dritten Nockenelementabschnitts 20 ₂, 20 ₃ sind nah zueinander und die gegenüberliegenden Endflächen des dritten und des vierten Nockenelementabschnitts 20 ₃, 20 ₄ sind voneinander getrennt.
Als Nächstes wird die Konfiguration der Nockenelementabschnitte 20 ₁ bis 20 ₄ unter Heranziehen des ersten Nockenelements 20 ₁ als Beispiel unter Bezug auf 5 bis 8 näher erläutert.
Der Nockenelementabschnitt 20 ₁ (20 ₂ bis 20 ₄) ist in einer zylindrischen Form ausgebildet. Die Außenumfangsfläche in dem Zwischenabschnitt des Nockenelementabschnitts 20 ₁ ist als Lagerungsabschnitt 21 ausgebildet, der von dem Lagerabschnitt F gelagert wird. Betätigungsabschnitte 22, 22 für die zwei Auslassventile A, A des Zylinders werden sowohl an der Vorder- als auch der Rückseite des Lagerungsabschnitts 21 vorgesehen. Bei den Betätigungsabschnitten 22, 22 werden ein erster Nockenabschnitt 22 ₁ mit einem kleinen Hubbetrag für zum Beispiel eine Motordrehzeit niedriger Drehzahl und ein zweiter Nockenabschnitt 222 mit einem großen Hubbetrag für zum Beispiel eine Motordrehzeit hoher Drehzahl zueinander benachbart vorgesehen.
Wie in 7 und 8 gezeigt ist, umfassen der erste Nockenabschnitt 22 ₁ und der zweite Nockenabschnitt 22 ₂ jeweils Nasenabschnitte b₁, b₂ mit unterschiedlichen Hubbeträgen. Die Nasenabschnitte b₁, b₂ sind an einem gemeinsamen Grundkreis a vorgesehen, wobei Phasen derselben ausgerichtet sind. Der erste Nockenabschnitt 22 ₁ und der zweite Nockenabschnitt 22 ₂ sind jeweils mit einer Anordnungsreihenfolge in der Richtung Vorne-Hinten und mit Phasen der Nasenabschnitte b₁, b₂, die in den Betätigungsabschnitten 22, 22 an den zwei Stellen übereinstimmen, vorgesehen. Zu beachten ist, dass der gemeinsame Grundkreis a bedeutet, dass Grundkreisdurchmesser von Grundkreisen a des ersten Nockenabschnitts 22 ₁ und des zweiten Nockenabschnitts 22 ₂ gleich sind.
Wie in 1 und 4 gezeigt ist, ist bei dem ersten Nockenelementabschnitt 20 ₁ und dem dritten Nockenelementabschnitt 20 ₃ der erste Nockenabschnitt 22 ₁ vorne angeordnet und der zweite Nockenabschnitt 22 ₂ hinten angeordnet. Bei dem zweiten Nockenelementabschnitt 20 ₂ und dem vierten Nockenelementabschnitt 20 ₄ ist der zweite Nockenelementabschnitt 22 ₂ vorne angeordnet und der erste Nockenabschnitt 22 ₁ hinten angeordnet.
Wenn die Nockenelementabschnitte 20 ₁ bis 20 ₄ an dem Wellenabschnitt 10 durch den Arretiermechanismus 40 in der ersten Position positioniert werden, wie in 1 gezeigt ist, werden bei allen Nockenelementabschnitten 20 ₁ bis 20 ₄ die zwei ersten Nockenabschnitte 22 ₁, 22 ₁ in der Position so festgelegt, dass sie den Nockenstößeln C', C' (siehe 2) der zwei Kipphebel C, C des entsprechenden Zylinders entsprechen. Wenn die Nockenelementabschnitte 20 ₁ bis 20 ₄ an dem Wellenabschnitt 10 in der zweiten Position positioniert werden, wie in 4 gezeigt ist, werden die zweiten Nockenabschnitte 22 ₂, 22 ₂ in der Position so festgelegt, dass sie den Nockenstößeln C', C' entsprechen.
Bei dem Motor nach dieser Ausführungsform wird die Zündfolge (Verbrennungsfolge) der Zylinder als dritter Zylinder 1 ₃ → vierter Zylinder 1 ₄ → zweiter Zylinder 1 ₂ → erster Zylinder 1 ₁ festgelegt. Daher werden die ersten bis vierten Nockenelementabschnitte 20 ₁ bis 20 ₄ in dem Wellenabschnitt 10 mit einer Phasendifferenz von 90° voneinander kerbverzahnt, so dass die Nasenabschnitte b₁, b₂ des ersten Nockenabschnitts 22 ₁ oder des zweiten Nockenabschnitts 22 ₂ jedes der Nockenelementabschnitte 20 ₁ bis 20 ₄ die Nockenstößel C', C' der Zylinder in der Reihenfolge gemäß der Zündfolge jedes Mal pressen, da sich die Nockenwelle 2 um 90° dreht.
Ferner sind Endflächennocken 23, 23 jeweils sowohl an vorderen als auch hinteren Endbereichen (beiden Endbereichen in der axialen Richtung) der Nockenelementabschnitte 20 ₁ bis 20 ₄ vorgesehen.
Jeder der Endflächennocken 23, 23 sowohl an den vorderen als auch hinteren Endbereichen umfasst, wie in 5 bis 8 gezeigt ist, eine Referenzebene c, die entlang einer Fläche orthogonal zur Achse des Nockenelementabschnitts 20 ₁ (20 ₂ bis 20 ₄) ausgebildet ist, sowie Hubabschnitte d, die in der axialen Richtung von der Referenzebene c symmetrisch nach vorne oder hinten ragen. Wie in 7 und 8 gezeigt ist, sind die Hubabschnitte d so ausgebildet, dass ein Hubbetrag in der axialen Richtung von der Referenzebene c (Hubbetrag null) allmählich in einem vorbestimmten Winkelbereich α (z. B. etwa 120°) von einer Hubstartposition e zu einer Hubendposition f zunimmt. Im Einzelnen wird der Hubbetrag der Hubabschnitte d so festgelegt, dass er in einer Drehrichtung X der Nockenwelle 2 in dem vorbestimmten Winkelbereich α an der Vorderseite größer ist und in der Hubendposition f zu null zurückkehrt.
Wie vorstehend erläutert sind die Nockenelementabschnitte 20 ₁ bis 20 ₄ in dem Wellenabschnitt 10 mit der vorbestimmten Phasendifferenz voneinander gemäß der Zündfolge der Zylinder 1 ₁ bis 1 ₄ kerbverzahnt. Demgemäß liegen sich die Endflächennocken 23, 23 der Nockenelementabschnitte 20 ₁ bis 20 ₄ ebenfalls mit einer Phasendifferenz zueinander gegenüber.
Der Stiftabschnitt 32 der zweiten Betriebsvorrichtung 30 ₂ ist äquivalent zu einem ”gemeinsamen Betriebselement” in den Ansprüchen. Der Stiftabschnitt 32 ist zwischen den einander gegenüberliegenden Endflächennocken 23, 23 der Nockenelementabschnitte 20 ₁, 20 ₂ des ersten Zylinders 1 ₁ und des zweiten Zylinders 1 ₂, die benachbart zueinander angeordnet sind und in der Zündfolge aufeinanderfolgend sind, angeordnet. Der Stiftabschnitt 32 der zweiten Betriebsvorrichtung 30 ₂ bewegt sich (ragt) zu der Betätigungsposition, wenn die Nockenelementabschnitte 20 ₁, 20 ₂ in der ersten Position vorhanden sind, um dadurch die Nockenelementabschnitte 20 ₁, 20 ₂ zu der zweiten Position zu bewegen.
Der Stiftabschnitt 32 der fünften Betriebsvorrichtung 30 ₅ ist äquivalent zu dem ”gemeinsamen Betriebselement” in den Ansprüchen. Der Stiftabschnitt 32 ist zwischen den einander gegenüberliegenden Endflächennocken 23, 23 der Nockenelementabschnitte 20 ₃, 20 ₄ des dritten Zylinders 1 ₃ und des vierten Zylinders 1 ₄, die benachbart zueinander angeordnet sind und in der Zündfolge aufeinanderfolgend sind, angeordnet. Der Stiftabschnitt 32 der fünften Betriebsvorrichtung 30 ₅ bewegt sich (ragt) zu der Betätigungsposition, wenn die Nockenelementabschnitte 20 ₃, 20 ₄ in der ersten Position vorhanden sind, um dadurch die Nockenelementabschnitte 20 ₃, 20 ₄ zu der zweiten Position zu bewegen.
Im Einzelnen bewegt sich der Stiftabschnitt 32 der zweiten Betriebsvorrichtung 30 ₂ oder der fünften Betriebsvorrichtung 30 ₅ zu der Betätigungsposition, wenn sich die zwei dem Stiftabschnitt 32 entsprechenden Nockenelementabschnitte in einem Zustand (der ersten Position) befinden, in dem die zwei Nockenelementabschnitte einander nahe sind und sich die Referenzebenen c der einander gegenüberliegenden Endflächennocken 23, 23 beider Nockenelementabschnitte jeweils in Positionen befinden, in denen die Referenzebenen c eine Vorspringposition des Stiftabschnitts 32 überlagern (den Stiftabschnitt 32 nach dem Vorspringen in axialer Richtung gesehen überlagern). Der zu der Betätigungsposition bewegte Stiftabschnitt 32 greift in der Reihenfolge entsprechend der Drehung der Nockenwelle 2 mit den Endflächennocken 23, 23, um dadurch die zwei nah zueinander befindlichen Nockenelementabschnitte in einer Richtung zu bewegen, in der die Nockenelementabschnitte voneinander getrennt sind.
D. h. der erste und der zweite Nockenelementabschnitt 20 ₁, 20 ₂, die sich nahe zueinander befinden, sind durch den Stiftabschnitt 32 der zweiten Betriebsvorrichtung 30 ₂ voneinander getrennt. Der dritte und der vierte Nockenelementabschnitt 20 ₃, 20 ₄, die sich nahe zueinander befinden, sind durch den Stiftabschnitt 32 der fünften Betriebsvorrichtung 30 ₅ voneinander getrennt. Dadurch bewegen sich alle ersten bis vierten Nockenelementabschnitte 20 ₁ bis 20 ₄ von der in 1 gezeigten ersten Position zu der in 4 gezeigten zweiten Position.
Andererseits sind die Stiftabschnitte 32...32 der Betriebsvorrichtungen mit Ausnahme der zweiten und der fünften Betriebsvorrichtung 30 ₂, 30 ₅, d. h. die erste, dritte, vierte und sechste Betriebsvorrichtung 30 ₁, 30 ₃, 30 ₄ und 30 ₆ äquivalent zu ”einzelnen Betriebselementen” in den Ansprüchen. D. h. der Stiftabschnitt 32 der ersten Betriebsvorrichtung 30 ₁ ist ein Stiftabschnitt ausschließlich für den Endflächennocken 23 (den Endflächennocken 23 an der Vorderseite des Nockenelementabschnitts 20 ₁), der sich an dem Endbereich an einer Seite der Zylinderreihe befindet. Der Stiftabschnitt 32 der sechsten Betriebsvorrichtung 30 ₆ ist ein Stiftabschnitt ausschließlich für den Endflächennocken 23 (den Endflächennocken 23 an der Hinterseite des Nockenelementabschnitts 20 ₄), der sich an dem Endbereich an der anderen Seite der Zylinderreihe befindet. Der Stiftabschnitt 32 der dritten Betriebsvorrichtung 30 ₃ ist ein Stiftabschnitt ausschließlich für einen (den Nocken 23 an der Vorderseite) der einander gegenüberliegenden Endflächennocken 23, 23 der Nockenelementabschnitte 20 ₂, 20 ₃ des zweiten Zylinders 1 ₂ und des dritten Zylinders 1 ₃, die benachbart zu einander angeordnet und in der Zündfolge nicht aufeinanderfolgen sind. Der Stiftabschnitt 32 der vierten Betriebsvorrichtung 30 ₄ ist ein Stiftabschnitt ausschließlich für den anderen (den Nocken 23 an der Hinterseite) der Endflächennocken 23, 23. Die Stiftabschnitte 32...32 der ersten, dritten, vierten und sechsten Betriebsvorrichtung 30 ₁, 30 ₃, 30 ₄ und 30 ₆ bewegen sich (ragen) zu der Betätigungsposition, wenn die Nockenelementabschnitte 20 ₁ bis 20 ₄ in der zweiten Position vorhanden sind, um dadurch die Nockenelementabschnitte 20 ₁ bis 20 ₄ einzeln zu der ersten Position zu bewegen.
Im Einzelnen bewegt sich in einem Zustand, in dem der erste Nockenelementabschnitt 20 ₁ in der zweiten Position näher zur Vorderseite vorhanden ist, der Stiftabschnitt 32 der ersten Betriebsvorrichtung 30 ₁ in der axialen Richtung zu der Betätigungsposition gegenüber dem Endflächennocken 23 an der Vorderseite des ersten Nockenelementabschnitts 20 ₁ und greift mit dem Endflächennocken 23 gemäß der Drehung der Nockenwelle 2, um dadurch den ersten Nockenelementabschnitt 20 ₁ zu der ersten Position näher zur Hinterseite zu bewegen, wie in Fig. gezeigt ist. Analog bewegt sich in einem Zustand, in dem der zweite Nockenelementabschnitt 20 ₂ in der zweiten Position näher zur Hinterseite vorhanden ist, der Stiftabschnitt 32 der dritten Betriebsvorrichtung 30 ₃ in der axialen Richtung zu der Betätigungsposition gegenüber dem Endflächennocken 23 an der Hinterseite des zweiten Nockenelementabschnitts 20 ₂ und greift mit dem Endflächennocken 23 gemäß der Drehung der Nockenwelle 2, um dadurch den zweiten Nockenelementabschnitt 20 ₂ zu der ersten Position näher zur Vorderseite zu bewegen.
Analog werden der dritte Nockenelementabschnitt 20 ₃ und der vierte Nockenelementabschnitt 20 ₄ jeweils durch die Stiftabschnitte 32, 32 der vierten und sechsten Betriebsvorrichtung 30 ₄, 30 ₆ zu der ersten Position bewegt. Folglich bewegen sich alle Nockenelementabschnitte 20 ₁ bis 20 ₄, die in der zweiten Position vorhanden sind, zu der ersten Position.
Die Bewegung (das Vorspringen) der Stiftabschnitte 32 der Betriebsvorrichtungen 30 ₁ bis 30 ₆ zu der Betätigungsposition wird bei den nachstehend beschriebenen Zeiten ausgeführt. D. h. das Vorspringen der Stiftabschnitte 32 (der einzelnen Betriebselemente) in der ersten, dritten, vierten und sechsten Betriebsvorrichtung 30 ₁, 30 ₃, 30 ₄ und 30 ₆ wird bei Zeiten ausgeführt, da die Referenzebenen c der Endflächennocken 23, die den Stiftabschnitten 32 entsprechen, Vorspringpositionen der Stiftabschnitte 32 überlagern (die Stiftabschnitte 32 nach dem Vorspringen in axialer Richtung gesehen überlagern). Andererseits wird das Vorspringen der Stiftabschnitte 32 (der gemeinsamen Betriebselemente) in der zweiten und fünften Betriebsvorrichtung 30 ₂, 30 ₅ bei Zeiten durchgeführt, bei denen beide Referenzebenen c, c der zwei einander gegenüberliegenden Endflächennocken 23, 23 Vorspringpositionen der Stiftabschnitte 32 überlagern.
Die Bewegung der Nockenelementabschnitte 20 ₁ bis 20 ₄, die an der Bewegung (dem Vorspringen) der Stiftabschnitte 32 zu der Betätigungsposition beteiligt sind, muss bei einer Zeit erfolgen, bei der der Nockenstößel C' des Kipphebels C mit dem Bereich des Grundkreises a des ersten Nockenabschnitts 22 ₁ oder des zweiten Nockenabschnitts 22 ₂ in Kontakt steht, d. h. wenn sich der Zylinder in einem anderen Takt als einem Auspufftakt befindet.
Um diese Bedingungen der Betätigungszeit, wie in 7 und 8 gezeigt, bezüglich den Scheiteln der Nasenabschnitte b₁, b₂ des ersten und zweiten Nockenabschnitts 22 ₁, 22 ₂ zu erfüllen, wird daher eine Hubstartposition (eine Startposition der Hubabschnitte d) e des Endflächennockens 23 an einer Position bei einem vorbestimmten Winkel weg in der Vorderseite in der Drehrichtung X festgelegt, und eine Hubendposition (eine Endposition der Hubabschnitte d) f des Endflächennockens 23 wird an einer Position bei einem vorbestimmten Winkel weg in der Hinterseite in der Drehrichtung X festgelegt, wodurch der Nasenabschnitt b₁, b₂ des ersten und zweiten Nockenabschnitts 22 ₁, 22 ₂ und die Hubabschnitte d des Endflächennockens 23 in einer Positionsbeziehung stehen, bei der sich die Nasenabschnitte b₁, b₂ und die Hubabschnitte d überlagern. In diesem Fall bewegen sich gemäß einer Positionsbeziehung zwischen dem Nockenstößel C' des Kipphebels C, der in 2 gezeigt ist, und den Stiftabschnitten 32 der Betriebsvorrichtungen 30 ₁ bis 30 ₆ die Nockenelementabschnitte 20 ₁ bis 20 ₄ unmittelbar nach dem Ende des Auspufftakts.
Wie in 5 bis 8 gezeigt ist, sind ferner in dem Nockenelementabschnitt 20 ₁ ein erster Rückstellnocken 50 und ein zweiter Rückstellnocken 51, die die Stiftabschnitte 32, 32 der ersten und zweiten Betriebsvorrichtung 30 ₁, 30 ₂ von der Betätigungsposition zu der Einfahrposition zurückschieben, vorgesehen, um dadurch die Bewegung der Stiftabschnitte 32, 32 von der Einfahrposition zu der Betätigungsposition zu regulieren. Der erste Rückstellnocken 50 ist so positioniert vorgesehen, dass er einem vorderen Bereich des Nockenelementabschnitts 20 ₁, d. h. der ersten Betriebsvorrichtung 30 ₁, entspricht. Der zweite Rückstellnocken 51 ist so positioniert vorgesehen, dass er einem hinteren Bereich des Nockenelementabschnitts 20 ₁, d. h. der zweiten Betriebsvorrichtung 30 ₂, entspricht.
Der erste Rückstellnocken 50 umfasst, wie in 5 bis 7 gezeigt ist, eine erste Referenzebene 50a, die in einer im Wesentlichen zylindrischen Form ausgebildet ist, einen ersten Neigungsabschnitt 50b und einen ersten regulierenden Abschnitt 50c, der so ausgebildet ist, dass er in der radialen Richtung an einem Endbereich der ersten Referenzebene 50a vorsteht, und einen ersten Anbringungsabschnitt 50d (6), der an dem anderen Endbereich der ersten Referenzebene 50a ausgebildet ist. Der erste Rückstellnocken 50 ist an dem vorderen Bereich des ersten Nockenelementabschnitts 20 ₁ mittels eines ersten Anbringungsabschnitts 50d angebracht.
Analog umfasst der zweite Rückstellnocken 51, wie in 5, 6 und 8 gezeigt, eine zweite Referenzebene 51a, die in einer im Wesentlichen zylindrischen Form ausgebildet ist, einen zweiten Neigungsabschnitt 51b und einen zweiten regulierenden Abschnitt 51c, der so ausgebildet ist, dass er in der radialen Richtung an einem Endbereich der zweiten Referenzebene 51a vorsteht, und einen zweiten Anbringungsabschnitt 51d (6), der an dem anderen Endbereich der zweiten Referenzebene 51a ausgebildet ist. Der zweite Rückstellnocken 51 ist an einem hinteren Bereich des ersten Nockenelementabschnitts 20 ₁ mittels eines zweiten Anbringungsabschnitts 51d angebracht.
In einem Zustand, in dem der erste Rückstellnocken 50 an dem ersten Nockenelementabschnitt 20 ₁ angebracht ist, ist der erste Neigungsabschnitt 50b so ausgebildet, dass ein Hubbetrag bezüglich der Referenzebene 50a von null startend von der Nähe eines Endposition f des Endflächennockens 23 allmählich zunimmt, und ist mit dem ersten regulierenden Abschnitt 50c in einer Endposition 50e des ersten Neigungsabschnitts 50b verbunden. Der erste regulierende Abschnitt 50c ist durchgehend mit der hinteren Seite in der Drehrichtung X bezüglich des ersten Neigungsabschnitts 50b und mit einem festen Radius ausgebildet und ist so ausgebildet, dass er zu der Referenzebene 50a in der Nähe der Startposition e des Endflächennockens 23 zurückkehrt.
Der Radius der ersten Referenzebene 50a ist auf einen Wert zum Verhindern, dass der Stiftabschnitt 32 der ersten Betriebsvorrichtung 30 ₁, der in der durch die Strichlinie in 7 gezeigten Betätigungsposition vorhanden ist, und die erste Referenzebene 50a miteinander in Kontakt kommen, eingestellt. Der Radius des ersten regulierenden Abschnitts 50c ist auf einen Radius gesetzt, der im Wesentlichen der gleiche wie die Außenumfangsfläche des Endflächennockens 23 ist, und ist auf einen Wert zum Verhindern, dass der Stiftabschnitt 32 der ersten Betriebsvorrichtung 30 ₁, der in der Einfahrposition vorhanden ist, und der erste regulierende Abschnitt 50c miteinander in Kontakt kommen, eingestellt.
Axiale Richtungspositionen des ersten Neigungsabschnitts 50b und des ersten regulierenden Abschnitts 50c werden so festgelegt, dass sich der erste Neigungsabschnitt 50b und der erste regulierende Abschnitt 50c dem Stiftabschnitt 32 der ersten Betriebsvorrichtung 30 ₁ gegenüber befinden, wenn der erste Nockenelementabschnitt 20 ₁ in der ersten Position vorhanden ist, und dass der erste Neigungsabschnitt 50b und der erste regulierende Abschnitt 50c nicht dem Stiftabschnitt 32 der ersten Betriebsvorrichtung 30 ₁ gegenüberliegend positioniert sind, wenn der erste Nockenelementabschnitt 20 ₁ in der zweiten Position vorhanden ist.
Das gleiche gilt für die Form des zweiten Rückstellnockens 51. D. h. in einem Zustand, in dem der zweite Rückstellnocken 51 an dem ersten Nockenelementabschnitt 20 ₁ angebracht ist, ist der zweite Neigungsabschnitt 51b so ausgebildet, dass ein Hubbetrag bezüglich der Referenzebene 51a von null startend von der Nähe einer Endposition f des Endflächennockens 23 allmählich zunimmt, und ist mit dem zweiten regulierenden Abschnitt 51c in einer Endposition 51e des zweiten Neigungsabschnitts verbunden. Der zweite regulierende Abschnitt 51c ist durchgehend mit der vorderen Seite in der Drehrichtung X bezüglich des zweiten Neigungsabschnitts 51b und mit einem festen Radius ausgebildet und ist so ausgebildet, dass er zu der Referenzebene 51a in der Nähe der Startposition e des Endflächennockens 23 zurückkehrt.
Der Radius der zweiten Referenzebene 51a ist auf einen Wert zum Verhindern, dass der Stiftabschnitt 32 der zweiten Betriebsvorrichtung 30 ₂, der in der durch die Strichlinie in 8 gezeigten Betätigungsposition vorhanden ist, und die zweite Referenzebene 51a miteinander in Kontakt kommen, eingestellt. Der Radius des zweiten regulierenden Abschnitts 51c ist auf einen Radius gesetzt, der etwas kleiner als die Außenumfangsfläche des Endflächennockens 23 ist, und ist auf einen Wert zum Verhindern, dass ein Abschnitt kleinen Durchmessers 32a des Stiftabschnitt 32 der zweiten Betriebsvorrichtung 30 ₂, der in der Einfahrposition vorhanden ist, und der zweite regulierende Abschnitt 51c miteinander in Kontakt kommen, eingestellt. Zu beachten ist, dass der Bereich großen Durchmessers 32b des Stiftabschnitts 32 nicht mit der Außenumfangsfläche des Endflächennockens 23 in Kontakt kommt, wenn sich der Stiftabschnitt 32 in der Einfahrposition befindet.
Axiale Richtungspositionen des zweiten Neigungsabschnitts 51b und des zweiten regulierenden Abschnitts 51c werden so festgelegt, dass sich der zweite Neigungsabschnitt 51b und der zweite regulierende Abschnitt 51c dem Stiftabschnitt 32 der zweiten Betriebsvorrichtung 30 ₂ gegenüber befinden, wenn der erste Nockenelementabschnitt 20 ₁ in der zweiten Position vorhanden ist, und dass der zweite Neigungsabschnitt 51b und der zweite regulierende Abschnitt 51c nicht dem Stiftabschnitt 32 der zweiten Betriebsvorrichtung 30 ₂ gegenüberliegend positioniert sind, wenn der erste Nockenelementabschnitt 20 ₁ in der ersten Position vorhanden ist.
Der erste Rückstellnocken ist so angeordnet, dass er der ersten, dritten, vierten und sechsten Betriebsvorrichtung 30 ₁, 30 ₃, 30 ₄ und 30 ₆, die die zylindrischen Stiftabschnitte 32...32 umfassen, entspricht, und ist so konfiguriert, dass der erste Neigungsabschnitt 50b und der erste regulierende Abschnitt 50c auf die Stiftabschnitte 32...32 der Betriebsvorrichtungen wirkt, nachdem Nockenelementabschnitte 20 ₁ bis 20 ₄ eine Bewegung von der zweiten Position zu der ersten Position mit den Betriebsvorrichtungen 30 ₁, 30 ₃, 30 ₄ und 30 ₆ beenden.
D. h. wie in 1 gezeigt ist, ist der erste Rückstellnocken 50 an dem vorderen Bereich des ersten Nockenelementabschnitts 20 ₁, einem hinteren Bereich des zweiten Nockenelementabschnitts 20 ₂, einem vorderen Bereich des dritten Nockenelementabschnitts 20 ₃ und einem hinteren Bereich des vierten Nockenelementabschnitts 20 ₄ angebracht. In einem Zustand, in dem die Nockenelementabschnitte 20 ₁ bis 20 ₄ in der ersten Position vorhanden sind, wird folglich eine Bewegung der Stiftabschnitt 32...32 der ersten, dritten, vierten und sechsten Betriebsvorrichtung 30 ₁, 30 ₃, 30 ₄ und 30 ₆ von dem ersten Rückstellnocken 50 zu der Betätigungsposition über einen vorbestimmten Winkelbereich reguliert.
Der zweite Rückstellnocken 51 ist so angeordnet, dass er der zweiten und fünften Betriebsvorrichtung 30 ₂, 30 ₅, die die Stiftabschnitte 32, 32 gestufter Form umfassen, entspricht, und ist so konfiguriert, dass der zweite Neigungsabschnitt 51b und der zweite regulierende Abschnitt 51c auf die Stiftabschnitte 32, 32 der Betriebsvorrichtungen 30 ₂, 30 ₅ wirken, nachdem die Nockenelementabschnitte 20 ₁ bis 20 ₄ eine Bewegung von der ersten Position zu der zweiten Position mit den Betriebsvorrichtungen 30 ₂, 30 ₅ beenden.
Der zweite Rückstellnocken 51 ist nur an dem Nockenelementabschnitt angebracht, der sich in einer Bewegungsfolge der zwei durch die zweite und fünfte Betriebsvorrichtung 30 ₂, 30 ₅ zu bewegenden Nockenelementabschnitte später in der Trennrichtung (von der ersten Position zu der zweiten Position) bewegt.
D. h. im Fall dieser Ausführungsform werden gemäß der Zündfolge die Nockenelementabschnitte 20 ₁ bis 20 ₄ in der Reihenfolge des zweiten Zylinders 1 ₂ → des ersten Zylinders 1 ₁ → des dritten Zylinders 1 ₃ → des vierten Zylinders 1 ₄ bewegt, um einen Nockenabschnitt zu schalten, der die Auslassventile A der Zylinder 1 ₁ bis 1 ₄ öffnet und schließt. Daher wird der erste Nockenelementabschnitt 20 ₁ in der Bewegungsfolge des ersten Nockenelementabschnitts 20 ₁ und des zweiten Nockenelementabschnitts 20 ₂ durch den Stiftabschnitt 32 (das gemeinsame Betriebselement) der zweiten Betriebsvorrichtung 30 ₂ später in der Trennrichtung bewegt. Das vierte Nockenelement 20 ₄ wird in der Bewegungsfolge des dritten Nockenelementabschnitts 20 ₃ und des vierten Nockenelementabschnitts 20 ₄ durch den Stiftabschnitt 32 (das gemeinsame Betriebselement) der fünften Betriebsvorrichtung 30 ₅ später in der Trennrichtung bewegt. Daher wird der zweite Rückstellnocken 51 (der zweite Neigungsabschnitt 51b und der zweite regulierende Abschnitt 51c), der die Stiftabschnitte 32 der zweiten und fünften Betriebsvorrichtung 30 ₂, 30 ₅ zurückschiebt, an dem hinteren Bereich des ersten Nockenelementabschnitts 20 ₁ und einem vorderen Abschnitt des vierten Nockenelementabschnitts 20 ₄ angebracht, wie in 4 gezeigt ist. In einem Zustand, in dem die Nockenelementabschnitte 20 ₁ bis 20 ₄ in der zweiten Position vorhanden sind, wird folglich eine Bewegung der Stiftabschnitte 32...32 der zweiten und fünften Betriebsvorrichtung 30 ₂, 30 ₅ von dem zweiten Rückstellnocken 51 zu der Betätigungsposition über einen vorbestimmten Winkelbereich reguliert.
Als Nächstes wird der Betrieb des Ventilsystems in der ersten Ausführungsform erläutert.
Wie in 1 gezeigt ist, sind zum Beispiel zunächst bei Vorhandensein der ersten bis vierten Nockenelementabschnitte 20 ₁ bis 20 ₄ während einer Drehung niedriger Geschwindigkeit des Motors in einer ersten Position bei allen Nockenelementabschnitten 20 ₁ bis 20 ₄ die ersten Nockenabschnitte 22 ₁, 22 ₁ mit einem kleinen Hubbetrag in den Betätigungsabschnitten 22, 22 an beiden Enden so positioniert, dass sie den Nockenstößeln C', C' der Kipphebel C, C entsprechen. Entsprechend der Drehung der Nockenwelle 2 öffnen in der vorstehend erläuterten Zündfolge die Auslassventile A...A der Zylinder 1 ₁ bis 1 ₄ während des Auspufftakts bei einem relativ kleinen Ventilöffnungsbetrag.
Wenn von diesem Zustand zum Beispiel der Nockenabschnitt geschaltet wird, um den Ventilöffnungsbetrag der Auslassventile A...A gemäß einer Zunahme der Motordrehzahl zu erhöhen, werden die zweite und fünfte Betriebsvorrichtung 30 ₂, 30 ₅ eingeschaltet, um die jeweiligen Stiftabschnitte 32, 32 von der Einfahrposition zu der Betätigungsposition zu bewegen.
D. h. der Stiftabschnitt 32 der zweiten Betriebsvorrichtung 30 ₂ springt hinein zwischen die gegenüberliegenden Endflächennocken 23, 23 der ersten und zweiten Nockenelementbauteile 20 ₁, 20 ₂, die in der ersten Position vorhanden sind, und in einem Zustand, in dem die Endflächennocken 23, 23 nah zueinander sind. Der Stiftabschnitt 32 greift mit den Endflächennocken 23, 23. Wie in 9 gezeigt ist, springt der Stiftabschnitt 32 an diesem Punkt in einen Winkelbereich R1, in dem die Referenzebenen c, c, deren Hubbetrag null ist, in den Endflächennocken 23, 23 des ersten und zweiten Nockenelementabschnitts 20 ₁, 20 ₂ einander gegenüberliegen. Der Stiftabschnitt 32 springt mit anderen Worten zu einer Zeit, da sich der Teil des Winkelbereichs R1, in dem sich die Referenzebenen c, c gegenüberliegen, unterhalb des Stiftabschnitts 32 befindet, hinein zwischen die Endflächennocken 23, 23.
Nach Enden des Auspufftakts des zweiten Zylinders 1 ₂, der in (a) von 10 gezeigt ist, erreicht die Hubstartposition e des Endflächennockens 23 an der vorderen Seite des zweiten Nockenelementabschnitts 20 ₂, die durch eine durchgehende Linie angedeutet ist, die Position des Stiftabschnitts 32 der zweiten Betriebsvorrichtung 30 ₂. Danach schiebt, wie in (b) von 10 gezeigt, gemäß der Drehung der Nockenwelle 2 der Stiftabschnitt 32 den zweiten Nockenelementabschnitt 20 ₂ nach hinten, während er in Gleitkontakt mit den Hubabschnitten d des Endflächennockens 23 steht, und bewegt den zweiten Nockenelementabschnitt 20 ₂ zu der zweiten Position.
Nachdem die Hubstartposition e des Endflächennocken 23 des zweiten Nockenelementabschnitts 20 ₂ die Position des Stiftabschnitts 32 erreicht, erreicht, wenn die Nockenwelle 2 um 90° dreht und der Auspufftakt des ersten Zylinders 1 ₁ endet, die Hubstartposition e des Endflächennockens 23 an der hinteren Seite des ersten Nockenelementabschnitts 20 ₁, die durch eine Kettenlinie angedeutet ist, anschließend die Position des Stiftabschnitts 32. Danach schiebt, wie in (c) von 10 gezeigt, gemäß der Drehung der Nockenwelle 2 der Stiftabschnitt 32 den ersten Nockenelementabschnitt 20 ₁ nach vorne, während er in Gleitkontakt mit den Hubabschnitten d des Endflächennockens 23 steht, und bewegt den ersten Nockenelementabschnitt 20 ₁ zu der zweiten Position.
Wenn die Bewegung des ersten Nockenelementabschnitts 20 ₁ zu der zweiten Position abgeschlossen ist, wie in (d) von 10 gezeigt ist, ist der Neigungsabschnitt 51b des zweiten Rückstellnockens 51, der an dem hinteren Bereich des ersten Nockenelementabschnitts 20 ₁ angebracht ist, gegenüber dem Abschnitt 32a kleinen Durchmessers des Stiftabschnitts 32 der zweiten Betriebsvorrichtung 30 ₂ positioniert. Wenn danach die Energieversorgung zu der zweiten Betriebsvorrichtung 30 ₂ freigegeben wird, wie in (e) von 10 gezeigt ist, wird gemäß der Drehung der Nockenwelle 2 der Abschnitt 32a kleinen Durchmessers des Stiftabschnitts 32 zwangsweise zurück zu der Einfahrposition geschoben, während er sich mit dem Neigungsabschnitt 51b in Gleitkontakt befindet.
In dem Zustand, in dem der erste Nockenelementabschnitt 20 ₁ in einem in 11 gezeigten Winkelbereich Q1 in der zweiten Position vorhanden ist, ist der an dem ersten Nockenelementabschnitt 20 ₁ angebrachte zweite regulierende Abschnitt 51c des zweiten Rückstellnockens 51 in einer Position gegenüber dem Abschnitt 32a kleinen Durchmessers des Stiftabschnitts 32 der zweiten Betriebsvorrichtung 20 ₂ angeordnet. Folglich wird die Bewegung des Stiftabschnitts 32 der zweiten Betriebsvorrichtung 20 ₂ zu der Betätigungsposition über dem vorbestimmten Winkelbereich Q1 reguliert.
Der Stiftabschnitt 32 der fünften Betriebsvorrichtung 30 ₅ springt anschließend hinein zwischen die gegenüberliegenden Endflächennocken 23, 23 der dritten und vierten Nockenelementabschnitte 20 ₃, 20 ₄, die in der ersten Position vorhanden sind, und in einem Zustand, in dem die Endflächennocken 23, 23 nah zueinander sind. Der Stiftabschnitt 32 greift mit den Endflächennocken 23, 23. Wie in dem Fall des ersten und zweiten Nockenelementabschnitts 20 ₁, 20 ₂ bewegt der Stiftabschnitt 32 zunächst den dritten Nockenelementabschnitt 20 ₃ zu der zweiten Position und bewegt anschließend den vierten Nockenelementabschnitt 20 ₄ zu der zweiten Position. Daher wird der Stiftabschnitt 32 durch den an dem vierten Nockenelementabschnitt 20 ₄ angebrachten zweiten Rückstellnocken 51 zwangsweise zurück zu der Einfahrposition geschoben.
In einem Zustand, in dem der vierte Nockenelementabschnitt 20 ₄ in der zweiten Position vorhanden ist, wird die Bewegung des Stiftabschnitts 32 der fünften Betriebsvorrichtung 20 ₅ zu der Betätigungsposition durch den zweiten regulierenden Abschnitt 51c des zweiten Rückstellnockens 51, der an einem vorderen Bereich des vierten Nockenelementabschnitts 20 ₄ angebracht ist, über einem vorbestimmten Winkelbereich reguliert.
Folglich bewegen sich alle ersten bis vierten Nockenelementabschnitte 20 ₁ bis 20 ₄ von der ersten Position zu der zweiten Position. Wie in 4 gezeigt ist, sind bei allen ersten bis vierten Nockenelementabschnitten 20 ₁ bis 20 ₄ die zweiten Nockenabschnitte 22 ₂, 22 ₂ so positioniert, dass sie den Nockenstößeln C', C' der Kipphebel C, C entsprechen, und die Auslassventile A...A der Zylinder 1 ₁ bis 1 ₄ öffnen während des Auspufftakts bei einem relativ großen Ventilöffnungsbetrag.
In einem Zustand, in dem die Nockenelementabschnitte 20 ₁ bis 20 ₄ in der zweiten Position vorhanden sind, wird zudem die Bewegung zu der Betätigungsposition der Stiftabschnitte 32, 32 der zweiten und fünften Betriebsvorrichtung 30 ₂, 30 ₅, die zum Bewegen der Nockenelementabschnitte 20 ₁ bis 20 ₄ von der ersten Position zu der zweiten Position verwendet werden, in dem vorbestimmten Winkelbereich reguliert.
Wenn andererseits zu einem Zustand geschaltet wird, in dem die zweiten Nockenabschnitte 22 ₂...22 ₂ mit einem großen Hubbetrag der Nockenelementabschnitte 20 ₁ bis 20 ₄, die in 4 gezeigt sind, so positioniert sind, dass sie den Nockenstößeln C', C' der Kipphebel C...C entsprechen, zum Beispiel gemäß einer Abnahme der Motordrehzahl, ein Zustand, in dem die ersten Nockenabschnitte 22 ₁...22 ₁ mit einem kleinen Hubbetrag, die in 1 gezeigt sind, so positioniert sind, dass sie den Nockenstößeln C', C' entsprechen, werden die erste, dritte, vierte und sechste Betriebsvorrichtung 30 ₁, 30 ₃, 30 ₄ und 30 ₆ eingeschaltet, um die Stiftabschnitte 32...32 der Betriebsvorrichtungen 30 ₁, 30 ₃, 30 ₄ und 30 ₆ von der Einfahrposition zu der Betätigungsposition zu bewegen.
D. h. wie in 12 gezeigt wird der Stiftabschnitt 32 der dritten Betriebsvorrichtung 30 ₃ in einen Winkelbereich R2 gedrängt, der der Referenzebene c des Endflächennockens 23 an der hinteren Seite des zweiten Nockenelementabschnitts 20 ₂, der in der zweiten Position vorliegt, entspricht. Der Stiftabschnitt 32 wird mit anderen Worten bei einer Steuerzeit, bei der sich der Teil des Winkelbereichs R2, der der Referenzebene c entspricht, unter dem Stiftabschnitt 32 befindet, in eine gegenüberliegende Position des Endflächennockens 23 gedrängt.
Nach Enden des Auspufftakts des zweiten Zylinders 1 ₂, der in (a) von 13 gezeigt ist, erreicht die Hubstartposition e des Endflächennockens 23 an der hinteren Seite des zweiten Nockenelementabschnitts 20 ₂ die Position des Stiftabschnitts 32 der dritten Betriebsvorrichtung 30 ₃. Gemäß der Drehung der Nockenwelle 2 schiebt danach, wie in (b) von 13 gezeigt ist, der Stiftabschnitt 32 den zweiten Nockenelementabschnitt 20 ₂ nach vorne, während er in Gleitkontakt mit den Hubabschnitten d des Endflächennockens 23 steht, und bewegt den zweiten Nockenelementabschnitt 20 ₂ zu der ersten Position.
Wenn die Bewegung des zweiten Nockenelementabschnitts 20 ₂ zu der ersten Position abgeschlossen ist, wie in (c) von 13 ezeigt ist, ist der Neigungsabschnitt 50b des ersten Rückstellnockens 50, der an dem hinteren Bereich des zweiten Nockenelementabschnitts 20 ₂ angebracht ist, gegenüber dem Stiftabschnitt 32 der dritten Betriebsvorrichtung 30 ₃ positioniert. Wenn danach die Energieversorgung zu der dritten Betriebsvorrichtung 30 ₃ freigegeben wird, wie in (d) von 13 gezeigt ist, wird gemäß der Drehung der Nockenwelle 2 der Stiftabschnitt 320 zwangsweise zurück zu der Einfahrposition geschoben, während er sich mit dem Neigungsabschnitt 50b in Gleitkontakt befindet.
In dem Zustand, in dem der zweite Nockenelementabschnitt 20 ₂ in einem in 14 gezeigten Winkelbereich Q2 in der ersten Position vorhanden ist, ist der an dem ersten Nockenelementabschnitt 20 ₂ angebrachte zweite regulierende Abschnitt 50c des ersten Rückstellnockens 50 in einer Position gegenüber dem Stiftabschnitt 32 der dritten Betriebsvorrichtung 20 ₃ angeordnet. Folglich wird die Bewegung des Stiftabschnitts 32 der dritten Betriebsvorrichtung 20 ₃ zu der Betätigungsposition über dem vorbestimmten Winkelbereich Q2 reguliert.
Anschließend wird der erste Nockenelementabschnitt 20 ₁ von der ersten Betriebsvorrichtung 30 ₁ nach hinten geschoben und bewegt sich zu der ersten Position. Dann wird der Stiftabschnitt 32 der ersten Betriebsvorrichtung 30 ₁ durch den ersten Rückstellnocken 50, der an dem vorderen Bereich des ersten Nockenelementabschnitts 20 ₁, der in der ersten Position vorhanden ist, angebracht ist, zurück zu der Einfahrposition geschoben. Die Bewegung zu der Betätigungsposition wird über dem vorbestimmten Winkelbereich reguliert.
Anschließend wird der dritte Nockenelementabschnitt 20 ₃ von der vierten Betriebsvorrichtung 30 ₄ nach hinten geschoben und bewegt sich zu der ersten Position. Dann wird der Stiftabschnitt 32 der vierten Betriebsvorrichtung 30 ₄ durch den ersten Rückstellnocken 50, der an dem vorderen Bereich des dritten Nockenelementabschnitts 20 ₃, der in der ersten Position vorhanden ist, angebracht ist, zurück zu der Einfahrposition geschoben. Die Bewegung zu der Betätigungsposition wird über dem vorbestimmten Winkelbereich reguliert.
Anschließend wird der vierte Nockenelementabschnitt 20 ₄ von der sechsten Betriebsvorrichtung 30 ₆ nach vorne geschoben und bewegt sich zu der ersten Position. Dann wird der Stiftabschnitt 32 der sechsten Betriebsvorrichtung 30 ₆ durch den ersten Rückstellnocken 50, der an dem hinteren Bereich des vierten Nockenelementabschnitts 20 ₄, der in der ersten Position vorhanden ist, angebracht ist, zurück zu der Einfahrposition geschoben. Die Bewegung zu der Betätigungsposition wird über dem vorbestimmten Winkelbereich reguliert.
Folglich bewegen sich alle ersten bis vierten Nockenelementabschnitte 20 ₁ bis 20 ₄ von der zweiten Position zu der ersten Position. Wie in 1 gezeigt ist, kehren bei allen ersten bis vierten Nockenelementabschnitten 20 ₁ bis 20 ₄ die ersten Nockenabschnitte 22 ₁, 22 ₁ zu dem Zustand zurück, in dem die ersten Nockenabschnitte 22 ₁, 22 ₁ so positioniert sind, dass sie den Nockenstößeln C', C' der Kipphebel C, C entsprechen.
In einem Zustand, in dem sich die Nockenelementabschnitte 20 ₁ bis 20 ₄ von der zweiten Position zu der ersten Position bewegen, wird zudem die Bewegung zu der Betätigungsposition der Stiftabschnitte 32...32 der ersten, dritten, vierten und sechsten Betriebsvorrichtung 30 ₁, 30 ₃, 30 ₄ und 30 ₆, die zum Bewegen der Nockenelementabschnitte 20 ₁ bis 20 ₄ von der zweiten Position zu der ersten Position verwendet werden, über dem vorbestimmten Winkelbereich reguliert.
Wie vorstehend erläutert ist gemäß der ersten Ausführungsform die zweite Betriebsvorrichtung 30 ₂ in der Position zwischen dem ersten und zweiten Zylinder 1 ₁, 1 ₂, die zueinander benachbart angeordnet sind und in der Zündfolge aufeinanderfolgend sind, angeordnet. Der erste und zweite Nockenelementabschnitt 20 ₁, 20 ₂ können in der Trennrichtung (von der ersten Position zu der zweiten Position) bewegt werden, indem die zweite Betriebsvorrichtung 30 ₂ zum Vorstehen gebracht wird, wenn sich der erste und der zweite Nockenelementabschnitt 20 ₁, 20 ₂ nah aneinander befinden (in der ersten Position vorhanden sind). Analog ist die fünfte Betriebsvorrichtung 30 ₅ in der Position zwischen dem dritten und vierten Zylinder 1 ₃, 1 ₄, die zueinander benachbart angeordnet sind und in der Zündfolge aufeinanderfolgend sind, angeordnet. Der dritte und vierte Nockenelementabschnitt 20 ₃, 20 ₄ können in der Trennrichtung (von der ersten Position zu der zweiten Position) bewegt werden, indem die fünfte Betriebsvorrichtung 30 ₅ zum Vorstehen gebracht wird, wenn sich der dritte und der vierte Nockenelementabschnitt 20 ₃, 20 ₄ nah aneinander befinden (in der ersten Position vorhanden sind).
D. h. sich nah zueinander befindliche Nockenelementabschnitte können durch Anordnen einer einzigen Betriebsvorrichtung an der Position zwischen zwei Zylindern, die zueinander benachbart angeordnet sind und in der Zündfolge aufeinanderfolgend sind, getrennt und in der axialen Richtung bewegt werden. Daher ist es möglich, verglichen mit der Anordnung von zwei Betriebsvorrichtungen an der Position zwischen Zylindern die Anzahl an Bauteilen der Betriebsvorrichtung zu reduzieren.
Die dritte und vierte Betriebsvorrichtung 30 ₃, 30 ₄ sind jeweils so angeordnet, dass sie den einander gegenüberliegenden Endflächennocken 23, 23 der Nockenelementabschnitte 20 ₂, 20 ₃ des zweiten und dritten Zylinders 1 ₂, 1 ₃, die zueinander benachbart angeordnet sind und in der Zündfolge nicht aufeinanderfolgend sind, entsprechen. Die Nockenelementabschnitte 20 ₂, 20 ₃ können durch jeweils Vorstehenlassen von Stiftabschnitten 32, 32 von den Betriebsvorrichtung 30 ₃, 30 ₄ und Greifen der Stiftabschnitte 32, 32 mit den Endflächennocken 23, 23 jeweils in der axialen Richtung bewegt werden.
Wenn, wie in 15A gezeigt ist, eine einzige Betriebsvorrichtung an der Position zwischen zwei Zylindern angeordnet ist, die zueinander benachbart angeordnet sind und in der Zündfolge nicht aufeinanderfolgend sind, besteht die Steuerzeit, bei der der Stiftabschnitt 32 zum Vorstehen gebracht werden kann, aus zwei geteilten schmalen Winkelbereichen R3, R3, in denen sich die Referenzebenen c, c beider gegenüberliegender Endflächennocken 23, 23 überlagern. In dieser Ausführungsform sind jedoch, wie in 15B gezeigt ist, dedizierte Betriebsvorrichtungen (die dritte und vierte Betriebsvorrichtung 30 ₃, 30 ₄) jeweils in den Endflächennocken 23, 23 angeordnet, die einander zwischen zwei Zylindern (dem zweiten und dem dritten Zylinder 1 ₂, 1 ₃), die zueinander benachbart angeordnet sind und in der Zündfolge nicht aufeinanderfolgend sind, gegenüberliegen. Die Steuerzeit, bei der der Stiftabschnitt 32 von den Betriebsvorrichtungen 30 ₃, 30 ₄ zum Vorstehen gebracht werden kann, ist daher nicht auf den Winkelbereich beschränkt, in dem sich die Referenzebenen c, c beider Endflächennocken 23, 23 überlagern, und ist der Winkelbereich R2 (siehe 12) der Referenzebenen c der jeweiligen Endflächennocken 23.
D. h. durch Anordnen von zwei Betriebsvorrichtungen an der Position zwischen zwei Zylindern, die zueinander benachbart angeordnet sind und in der Zündfolge nicht aufeinanderfolgend sind, kann der Winkelbereich, in dem die Stiftabschnitte 32, 32 zum Vorstehen gebracht werden können, verglichen mit Anordnen der einzigen Betriebsvorrichtung vergrößert werden. Daher ist es möglich, selbst während einer Drehung hoher Geschwindigkeit des Motors die Stiftabschnitte 32, 32 ordnungsgemäß zu bewegen und einen Schaltbetrieb für die Nockenabschnitte auszuführen, ohne die Vorspringgeschwindigkeit des Stiftabschnitts 32 zum Beispiel durch größeres Auslegen der Größe eines Aktors zu erhöhen.
Nachdem in der ersten Ausführungsform das Bewegen der Nockenelementabschnitte 20 ₁ bis 20 ₄, die so positioniert sind, dass sie dem zu der Betätigungsposition bewegten Stiftabschnitt 32 entsprechen, in der axialen Richtung durch den Stiftabschnitt 32 beendet ist, kann der Stiftabschnitt 32 durch den ersten Neigungsabschnitt 50b oder den zweiten Neigungsabschnitt 51b, die in dem Nockenelementabschnitt vorgesehen sind, zurück zu der Einfahrposition geschoben werden. D. h. während die Nockenwelle 2 einmal dreht, ist es möglich, die Stiftabschnitte 32...32 zuverlässig zu der Einfahrposition zu bewegen, während die Bewegung der Nockenelementabschnitte 20 ₁ bis 20 ₄ zuverlässig ausgeführt wird.
Bei Vorliegen der Nockenelementabschnitte 20 ₁ bis 20 ₄ in der ersten Position bei Bewegen der Stiftabschnitte 32...32 der ersten, dritten, vierten und sechsten Betriebsvorrichtung 30 ₁, 30 ₃, 30 ₄ und 30 ₆ zu der Betätigungsposition, beeinträchtigen sich ferner, wenn sich die Nockenelementabschnitte 20 ₁ bis 20 ₄ zu der zweiten Position bewegen, die Stiftabschnitte 32...32 und die Hubabschnitte d...d der Endflächennocken 23...23 gegenseitig, was zu einem Schaltfehler der Nockenabschnitte führt. Bei Vorhandensein der Nockenelementabschnitte 20 ₁ bis 20 ₄ in der zweiten Position bei Bewegen des Stiftabschnitts 32, 32 der zweiten und fünften Betriebsvorrichtung 30 ₂, 30 ₅ beeinträchtigen analog die Stiftabschnitte 32, 32 die Endflächennocken 23...23 der Nockenelementabschnitte 20 ₁ bis 20 ₄, die sich zu der ersten Position bewegen, was zu einem Schaltfehler der Nockenabschnitte führt.
In einem Zustand, in dem die Nockenelementabschnitte 20 ₁ bis 20 ₄ in der ersten Position vorhanden sind, wird jedoch die Bewegung der Stiftabschnitte 32...32 der ersten, dritten, vierten und sechsten Betriebsvorrichtung 30 ₁, 30 ₃, 30 ₄ und 30 ₆ von dem ersten regulierenden Abschnitt 50c, der durchgehend mit dem ersten Neigungsabschnitt 50b ausgebildet ist, zu der Betätigungsposition über dem vorbestimmten Winkelbereich reguliert. In dem Zustand, in dem die Nockenelementabschnitte 20 ₁ bis 20 ₄ in der zweiten Position vorhanden sind, wird analog die Bewegung der Stiftabschnitte 32, 32 der zweiten und fünften Betriebsvorrichtung 30 ₂, 30 ₅ zu der Betätigungsposition von dem zweiten regulierenden Abschnitt 51c, der durchgehend mit dem zweiten Neigungsabschnitt 51b ausgebildet ist, über dem vorbestimmten Winkelbereich reguliert.
D. h. die Bewegung der Stiftabschnitte 32...32 der Betriebsvorrichtungen 30 ₁ bis 30 ₅ zu der Betätigungsposition wird aufgrund einer Fehlfunktion oder dergleichen verhindert. Folglich wird ein wechselseitiges Beeinträchtigen der Stiftabschnitte 32...32 und der Endflächennocken 23...23 der Nockenelementabschnitte 20 ₁ bis 20 ₄ verhindert. Daher ist es möglich, das Auftreten eines Schaltfehlers der Nockenabschnitte zu verhindern und die Robustheit des Ventilsystems zu verbessern.
Der zweite Rückstellnocken 51, der der zweiten Betriebsvorrichtung 30 ₂ entspricht, die zwischen den zwei Zylindern 1 ₁, 1 ₂ angeordnet ist, die zueinander benachbart angeordnet sind und in der Zündfolge aufeinanderfolgend sind, ist nur in dem ersten Nockenelementabschnitt 20 ₁ vorgesehen, der sich in der Bewegungsfolge der zwei Nockenelementabschnitte 20 ₁, 20 ₂, die von dem Stiftabschnitt 32 der zweiten Betriebsvorrichtung 30 ₂ in der Trennrichtung zu bewegen sind, später bewegt. Der zweite Rückstellnocken 51, der der fünften Betriebsvorrichtung 30 ₅ entspricht, die zwischen den zwei Zylindern 1 ₃, 1 ₄ angeordnet ist, die zueinander benachbart angeordnet sind und in der Zündfolge aufeinanderfolgend sind, ist analog nur in dem vierten Nockenelementabschnitt 20 ₄ vorgesehen, der sich später in der Bewegungsfolge der zwei Nockenelementabschnitte 20 ₃, 20 ₄ bewegt, die von dem Stiftabschnitt 32 der fünften Betriebsvorrichtung 30 ₅ in der Trennrichtung zu bewegen sind. Nachdem die zwei Sätze der Nockenelementabschnitte 20 ₁, 20 ₂ und 20 ₃, 20 ₄, die zueinander benachbart angeordnet sind, jeweils ordnungsgemäß in der Trennrichtung bewegt wurden, ist es folglich möglich, die Stiftabschnitte 32, 32 zu der Einfahrposition zurückzuschieben und über dem vorbestimmten Winkelbereich die Bewegung der Stiftabschnitte 32, 32 zu der Betätigungsposition zu verhindern.
Bei dem Ventilsystem für den Mehrzylindermotor gemäß der vorliegenden Erfindung ist es also möglich, den Schaltbetrieb für die Nocken während einer Drehung hoher Geschwindigkeit des Motors leicht auszuführen, während die Anzahl an Bauteilen reduziert wird, um eine Kompaktheit des Motors zu erreichen.
(Zweite Ausführungsform)
Wie bei der ersten Ausführungsform wird die Konfiguration einer Auslassseite eines Ventilsystems eines Vierzylinder-Vierventiler-DOHC-Motors erläutert. Die Konfigurationen der ersten bis vierten Nockenelementabschnitte 20 ₁ bis 20 ₄ und der sechs Betriebsvorrichtungen 30 ₁ bis 30 ₆ (des Betriebsmechanismus 30) der elektromagnetischen Auslegung unterscheiden sich von den Konfigurationen in der ersten Ausführungsform. Die anderen Konfigurationen sind die gleichen.
16 zeigt die Konfiguration an der Auslassseite des Ventilsystems gemäß der zweiten Ausführungsform. Das Ventilsystem umfasst die Nockenwelle 2 und den Betriebsmechanismus 30. Die Nockenwelle 2 umfasst den Wellenabschnitt 10 und die ersten bis vierten Nockenelementabschnitte 20 ₁ bis 20 ₄, die in dem Wellenabschnitt 10 kerbverzahnt sind und sich integral mit dem Wellenabschnitt 10 drehen und in einer axialen Richtung bewegen können. Der Betriebsmechanismus 30 umfasst die sechs Betriebsvorrichtungen 30 ₁ bis 30 ₆ der elektromagnetischen Ausführung, die die Nockenelementabschnitte 20 ₁ bis 20 ₄ entlang des Wellenabschnitts 10 bewegen.
Die Betriebsvorrichtungen 30 ₁ bis 30 ₆ umfassen die Hauptkörper 31, die die elektromagnetischen Aktoren enthalten, die im Wesentlichen zylindrischen Stiftabschnitte 32 (Betriebselemente), die von den Hauptkörpern 31 während der Einschaltung der elektromagnetischen Aktoren vorstehen können, und Rückstellfedern (in der Figur nicht gezeigt), die die Stiftabschnitte 32 zur Seite der Hauptkörper 31 pressen und drücken. In einem Zustand, in dem die elektromagnetischen Aktoren nicht eingeschaltet sind, wie in 17 durch eine Strichlinie angedeutet ist, werden die Stiftabschnitte 32 durch eine Drückkraft der Rückstellfedern in der oberen Einfahrposition gehalten. Wenn andererseits die elektromagnetischen Aktoren eingeschaltet werden, wie in 17 durch eine durchgehende Linie angedeutet ist, ragen die Stiftabschnitte 32 nach unten, wobei sie den Rückstellfedern widerstehend, und bewegen sich zu der Betätigungsposition.
Wie in 17 gezeigt ist, sind die Betriebsvorrichtungen 30 ₁ bis 30 ₆ so angeordnet, dass der Stiftabschnitt 32 an der gegenüberliegenden Seite des Nockenstößels C' in dem Kipphebel C über der Nockenwelle 2 zur Achse der Nockenwelle 2 weist. Im Fall dieser Ausführungsform sind die Betriebsvorrichtungen 30 ₁ bis 30 ₆ in der gleichen Richtung an einem Zylinderkopfdeckel G angebracht, der die Nockenwelle 2 von oben bedeckt.
Das Einschalten der Betriebsvorrichtungen 30 ₁ bis 30 ₆ wird gemäß einem Einschaltbefehl von einem nicht gezeigten Rechner zu den Betriebsvorrichtungen 30 ₁ bis 30 ₆ in einem vorbestimmten Motordrehwinkelzeitraum auf der Grundlage eines Detektionssignals von einem nicht gezeigten Motordrehwinkelsensor ausgeführt.
Wie in 16 gezeigt ist, wird, wenn alle der ersten bis vierten Nockenelementabschnitte 20 ₁ bis 20 ₄ in der ersten Position vorhanden sind, der erste Nockenelementabschnitt 20 ₁ hinten angeordnet, der zweite Nockenelementabschnitt 20 ₂ wird vorne angeordnet, der dritte Nockenelementabschnitt 20 ₃ wird hinten angeordnet und der vierte Nockenelementabschnitt 20 ₄ wird vorne angeordnet. Daher befinden sich die gegenüberliegenden Endflächen des ersten und zweiten Nockenelementabschnitts 20 ₁, 20 ₂ nah zueinander. Die gegenüberliegenden Endflächen des zweiten und dritten Nockenelementabschnitts 20 ₂, 20 ₃ sind voneinander getrennt. Die gegenüberliegenden Endflächen des dritten und vierten Nockenelementabschnitts 20 ₃, 20 ₄ befinden sich nah zueinander.
Wie in 18 gezeigt ist, befindet sich, wenn alle der ersten bis vierten Nockenelementabschnitte 20 ₁ bis 20 ₄ in der zweiten Position vorhanden sind, der erste Nockenelementabschnitt 20 ₁ vorne, befindet sich der zweite Nockenelementabschnitt 20 ₂ hinten, befindet sich der dritte Nockenelementabschnitt 20 ₃ vorne und befindet sich der vierte Nockenelementabschnitt 20 ₄ hinten. Daher sind die gegenüberliegenden Endflächen des ersten und zweiten Nockenelementabschnitts 20 ₁, 20 ₂ voneinander getrennt. Die gegenüberliegenden Endflächen des zweiten und dritten Nockenelementabschnitts 20 ₂, 20 ₃ befinden sich nah zueinander. Die gegenüberliegenden Endflächen des dritten und vierten Nockenelementabschnitts 20 ₃, 20 ₄ sind voneinander getrennt.
Als Nächstes wird die Konfiguration der Nockenelementabschnitte 20 ₁ bis 20 ₄ unter Heranziehen des ersten Nockenelementabschnitts 20 ₁ und des zweiten Nockenelementabschnitts 20 ₂ als Beispiel unter Bezug auf 19 bis 23B näher erläutert.
Der Nockenelementabschnitt 20 ₁ (20 ₂ bis 20 ₄) ist in einer zylindrischen Form ausgebildet. Die Außenumfangsfläche in dem Zwischenabschnitt des Nockenelementabschnitts 20 ₁ ist als Lagerungsabschnitt 21 ausgebildet, der von dem Lagerabschnitt F gelagert wird. Die Betätigungsabschnitte 22, 22 für die zwei Auslassventile A, A des Zylinders werden sowohl an der Vorder- als auch der Rückseite des Lagerungsabschnitts 21 vorgesehen. Bei den Betätigungsabschnitten 22, 22 sind, wie in 19 gezeigt ist, der erste Nockenabschnitt 22 ₁ mit einem großen Hubbetrag für zum Beispiel eine Zeit einer Motordrehung hoher Geschwindigkeit und der zweite Nockenabschnitt 22 ₂ mit einem kleinen Hubbetrag für zum Beispiel eine Zeit einer Motordrehung niedriger Geschwindigkeit benachbart zueinander vorgesehen.
Wie in 21B gezeigt ist, umfassen der erste Nockenabschnitt 22 ₁ und der zweite Nockenabschnitt 22 ₂ jeweils Nasenabschnitte b₁, b₂ mit unterschiedlichen Hubbeträgen. Die Nasenabschnitte b₁, b₂ sind an dem gemeinsamen Grundkreis a mit einer geringen Phasendifferenz vorgesehen. Der erste Nockenabschnitt 22 ₁ und der zweite Nockenabschnitt 22 ₂ sind jeweils mit einer Anordnungsreihenfolge in der Richtung Vorne-Hinten und mit Phasen der Nasenabschnitte b₁, b₂, die in den Betätigungsabschnitten 22, 22 an den zwei Stellen übereinstimmen, vorgesehen. Zu beachten ist, dass der gemeinsame Grundkreis a bedeutet, dass Grundkreisdurchmesser der Grundkreise a des ersten Nockenabschnitts r ₁ und des zweiten Nockenabschnitts 22 ₂ gleich sind.
Wie in 16 und 18 gezeigt ist, ist in dem ersten Nockenelementabschnitt 20 ₁ und dem dritten Nockenelementabschnitt 20 ₃ der erste Nockenabschnitt 22 ₁ vorne angeordnet und der zweite Nockenabschnitt 22 ₂ ist hinten angeordnet. In dem zweiten Nockenelementabschnitt 20 ₂ und dem vierten Nockenelementabschnitt 20 ₄ ist der zweite Nockenelementabschnitt 22 ₂ vorne angeordnet und der erste Nockenabschnitt 22 ₁ ist hinten angeordnet.
Die Nockenelementabschnitte 20 ₁ bis 20 ₄ sind so festgelegt, dass bei Positionieren der Nockenelementabschnitte 20 ₁ bis 20 ₄ durch einen (nicht gezeigten) Arretiermechanismus in der ersten Position an dem Wellenabschnitt 10, wie es in 16 gezeigt ist, bei allen Nockenelementabschnitten 20 ₁ bis 20 ₄ die zwei ersten Nockenabschnitte 22 ₁, 22 ₁ so positioniert sind, dass sie den Nockenstößeln C', C' (siehe 17) der zwei Kipphebel C, C des entsprechenden der Zylinder 1 ₁ bis 1 ₄ entsprechen, und bei Positionieren der Nockenelementabschnitte 20 ₁ bis 20 ₄ in der zweiten Position an dem Wellenabschnitt 10, wie es in 18 gezeigt ist, die zweiten Nockenabschnitte 22 ₂, 22 ₂ so positioniert sind, dass sie den Nockenstößeln C', C' entsprechen.
Bei dem Motor nach dieser Ausführungsform wird die Zündfolge der Zylinder als dritter Zylinder 1 ₃ → vierter Zylinder 1 ₄ → zweiter Zylinder 1 ₂ → erster Zylinder 1 ₁ festgelegt. Die ersten bis vierten Nockenelementabschnitte 20 ₁ bis 20 ₄ werden in dem Wellenabschnitt 10 mit einer Phasendifferenz von 90° voneinander kerbverzahnt, so dass die Nasenabschnitte b₁, b₂ des ersten Nockenabschnitts 22 ₁ oder des zweiten Nockenabschnitts 22 ₂ jedes der Nockenelementabschnitte 20 ₁ bis 20 ₄ die Nockenstößel C', C' der Zylinder in der Reihenfolge gemäß der Zündfolge jedes Mal pressen, da sich die Nockenwelle 2 um 90° dreht.
Ferner sind die Endflächennocken 23, 23 jeweils sowohl an vorderen als auch hinteren Endbereichen (beiden Endbereichen in der axialen Richtung) jedes der Nockenelementabschnitte 20 ₁ bis 20 ₄ vorgesehen.
Jeder der Endflächennocken 23, 23 sowohl an den vorderen als auch hinteren Endbereichen umfasst, wie in 20 bis 22 gezeigt ist, eine Referenzebene 23a, die entlang einer Fläche orthogonal zur Achse des Nockenelementabschnitts 20 ₁ (20 ₂ bis 20 ₄) ausgebildet ist, sowie Hubabschnitte 23b, die in der axialen Richtung von der Referenzebene 23a nach vorne oder hinten ragen. Wie in 21A–B und 23A–B gezeigt ist, sind die Hubabschnitte 23b so ausgebildet, dass ein Hubbetrag in der axialen Richtung von der Referenzebene 23a (Hubbetrag null) allmählich in dem vorbestimmten Winkelbereich α (z. B. etwa 120°) von einer Hubstartposition e zu einer Hubendposition f zunimmt. Im Einzelnen wird der Hubbetrag der Hubabschnitte 23b so eingestellt, dass er an der vorderen Seite in einer Drehrichtung X der Nockenwelle 2 größer ist und in der Hubendposition f oder einer nachstehend erläuterten Neigungsendposition g zu null zurückkehrt.
Wie vorstehend erläutert sind die Nockenelementabschnitte 20 ₁ bis 20 ₄ ferner in dem Wellenabschnitt 10 mit der vorbestimmten Phasendifferenz zueinander gemäß der Zündfolge der Zylinder 1 ₁ bis 1 ₄ kerbverzahnt. Demgemäß liegen sich die einander gegenüberliegenden Endflächennocken 23, 23 der Nockenelementabschnitte 20 ₁ bis 20 ₄ ebenfalls mit einer Phasendifferenz zueinander gegenüber. Wie durch die Zeichen Z1, Z2 in 16 gezeigt ist, sind in dieser Ausführungsform in den beiden ersten und zweiten Nockenelementabschnitten 20 ₁, 20 ₂ und den beiden dritten und vierten Nockenelementabschnitten 20 ₃, 20 ₄, die zueinander benachbart sind, die Hubabschnitte 23b, 23b der gegenüberliegenden Endflächennocken 23, 23 in zueinander unterschiedlichen Phasen vorgesehen. Mindestens ein Teil der Hubabschnitte 23, 23b überlagert sich in der axialen Richtung, wenn die zwei Nockenelementabschnitte 20 ₁ bis 20 ₄ nah zueinander sind.
Der Stiftabschnitt 32 der zweiten Betriebsvorrichtung 30 ₂ ist ein zwischen den einander gegenüberliegenden Endflächennocken 23, 23 der Nockenelementabschnitte 20 ₁, 20 ₂ des ersten Zylinders 1 ₁ und des zweiten Zylinders 1 ₂, die benachbart zueinander angeordnet sind und in der Zündfolge aufeinanderfolgend sind, angeordnetes gemeinsames Betriebselement. Der Stiftabschnitt 32 der fünften Betriebsvorrichtung 30 ₅ ist ein zwischen den einander gegenüberliegenden Endflächennocken 23, 23 der Nockenelementabschnitte 20 ₃, 20 ₄ des dritten Zylinders 1 ₃ und des vierten Zylinders 1 ₄, die benachbart zueinander angeordnet sind und in der Zündfolge aufeinanderfolgend sind, angeordnetes gemeinsames Betriebselement.
Im Einzelnen bewegt sich der Stiftabschnitt 32 der zweiten Betriebsvorrichtung 302 oder der fünften Betriebsvorrichtung 30 ₅ zu der Betätigungsposition, wenn die zwei Nockenelementabschnitte (20 ₁ und 20 ₂ oder 20 ₃ und 20 ₄), die dem Stiftabschnitt 32 entsprechen, nah zueinander sind, und ragt zwischen die gegenüberliegenden Endflächennocken 23, 23 der beiden Nockenelementabschnitte. Der zu der Betätigungsposition bewegte Stiftabschnitt 32 greift in der Reihenfolge entsprechend der Drehung der Nockenwelle 2 mit den Endflächennocken 23, 23, um dadurch die zwei nah zueinander befindliche Nockenelementabschnitte in einer Richtung zu bewegen, in der die zwei Nockenelementabschnitte voneinander getrennt sind.
Folglich bewegen sich der erste und zweite Nockenelementabschnitt 20 ₁, 20 ₂ von der in 16 gezeigten ersten Position, bei der der erste und zweite Nockenelementabschnitt 20 ₁, 20 ₂ einander nahe sind, zu der in 18 gezeigten zweiten Position, bei der der erste und zweite Nockenelementabschnitt 20 ₁, 20 ₂ voneinander getrennt sind. Der dritte und vierte Nockenelementabschnitt 20 ₃, 20 ₄ bewegen sich auch von der in 16 gezeigten ersten Position, bei der der dritte und vierte Nockenelementabschnitt 20 ₃, 20 ₄ einander nahe sind, zu der in 18 gezeigten zweiten Position, bei der der dritte und vierte Nockenelementabschnitt 20 ₃, 20 ₄ voneinander getrennt sind.
Andererseits sind die Stiftabschnitte 32...32 der Betriebsvorrichtungen mit Ausnahme der zweiten und fünften Betriebsvorrichtung 30 ₂, 30 ₅, d. h. die erste, dritte, vierte und sechste Betriebsvorrichtung 30 ₁, 30 ₃, 30 ₄ und 30 ₆ einzelne Betriebselemente, die jeweils ausschließlich in den gegenüberliegenden Endflächennocken 23, 23 der Nockenelementabschnitte 20 ₂, 20 ₃ des zweiten Zylinders 1 ₂ und des dritten Zylinders 1 ₃, die zueinander benachbart angeordnet sind und in der Zündfolge nicht aufeinanderfolgend sind, vorgesehen sind, wobei der Endflächennocken 23 (der Endflächennocken 23 an der Vorderseite des Nockenelementabschnitts 20 ₁) an dem vorderen Endbereich der Zylinderreihe positioniert ist und der Endflächennocken 23 (der Endflächennocken 23 an der Hinterseite des Nockenelementabschnitts 20 ₄) an dem hinteren Endbereich der Zylinderreihe positioniert ist.
Im Einzelnen bewegt sich in einem Zustand, in dem der erste Nockenelementabschnitt 20 ₁ in der zweiten Position näher zur Vorderseite vorhanden ist, der Stiftabschnitt 32 der ersten Betriebsvorrichtung 30 ₁ in der axialen Richtung zu der Betätigungsposition gegenüber dem Endflächennocken 23 an der Vorderseite des ersten Nockenelementabschnitts 20 ₁ und greift mit dem Endflächennocken 23 gemäß der Drehung der Nockenwelle 2, um dadurch den ersten Nockenelementabschnitt 20, zu der ersten Position näher zur Hinterseite zu bewegen, wie in 18 gezeigt ist. Analog bewegt sich in einem Zustand, in dem der dritte Nockenelementabschnitt 20 ₃ in der zweiten Position näher zur Vorderseite vorhanden ist, der Stiftabschnitt 32 der vierten Betriebsvorrichtung 30 ₄ in der axialen Richtung zu der Betätigungsposition gegenüber dem Endflächennocken 23 an der Vorderseite des dritten Nockenelementabschnitts 20 ₃ und greift mit dem Endflächennocken 23 gemäß der Drehung der Nockenwelle 2, um dadurch den dritten Nockenelementabschnitt 20 ₃ zu der ersten Position näher zur Hinterseite zu bewegen.
In einem Zustand, in dem der zweite Nockenelementabschnitt 20 ₂ in der zweiten Position näher zur Hinterseite vorhanden ist, bewegt sich der Stiftabschnitt 32 der dritten Betriebsvorrichtung 30 ₃ in der axialen Richtung zu der Betätigungsposition gegenüber dem Endflächennocken 23 an der Hinterseite des zweiten Nockenelementabschnitts 20 ₂ und greift mit dem Endflächennocken 23, um dadurch den zweiten Nockenelementabschnitt 20 ₂ zu der ersten Position näher zur Vorderseite zu bewegen. In einem Zustand, in dem der vierte Nockenelementabschnitt 20 ₄ in der zweiten Position näher zur Hinterseite vorhanden ist, bewegt sich der Stiftabschnitt 32 der sechsten Betriebsvorrichtung 30 ₆ analog in der axialen Richtung zu der Betätigungsposition gegenüber dem Endflächennocken 23 an der Hinterseite des vierten Nockenelementabschnitts 20 ₄ und greift mit dem Endflächennocken 23, um dadurch den vierten Nockenelementabschnitt 20 ₄ zu der ersten Position näher zur Vorderseite zu bewegen.
Die Bewegung (das Vorspringen) der Stiftabschnitte 32 der Betriebsvorrichtungen 30 ₁ bis 30 ₆ wird bei den nachstehend erläuterten Zeiten ausgeführt. D. h. das Vorspringen der Stiftabschnitte 32 (der einzelnen Betriebselemente) bei der ersten und vierten Betriebsvorrichtung 30 ₁, 30 ₄ wird bei einer Steuerzeit ausgeführt, da die Referenzebenen 23a der Endflächennocken 23 an der Vorderseite des ersten und dritten Nockenelementabschnitts 20 ₁, 20 ₃ Vorsprungspositionen der Stiftabschnitte 32 überlagern (die Stiftabschnitte 32 nach dem Vorspringen in axialer Richtung gesehen überlagern). Analog wird das Vorspringen der Stiftabschnitte 32 (der einzelnen Betriebselemente) in der dritten und sechsten Betriebsvorrichtung 30 ₃, 30 ₆ bei einer Steuerzeit ausgeführt, bei der die Referenzebenen 23a der Endflächennocken 23 an der Hinterseite des zweiten und des vierten Nockenelementabschnitts 20 ₂, 20 ₄ die Vorsprungspositionen des Stiftabschnitts 32 überlagern.
Das Vorspringen des Stiftabschnitts 32 (des gemeinsamen Betriebselements) in der zweiten Betriebsvorrichtung 30 ₂ wird dagegen bei einer Steuerzeit ausgeführt, bei der die beiden Referenzebenen 23a, 23a der zwei gegenüberliegenden Endflächennocken 23, 23 des ersten und des zweiten Nockenelementabschnitts 20 ₁, 20 ₂ eine Vorsprungsposition des Stiftabschnitts 32 überlagern. Das Vorspringen des Stiftabschnitts 32 (des gemeinsamen Betriebselements) in der fünften Betriebsvorrichtung 30 ₅ wird analog bei einer Steuerzeit ausgeführt, bei der die beiden Referenzebenen 23a, 23a der zwei gegenüberliegenden Endflächennocken 23, 23 des dritten und des vierten Nockenelementabschnitts 20 ₃, 20 ₄ die Vorsprungsposition des Stiftabschnitts 32 überlagern.
Die Bewegung der Nockenelementabschnitte 20 ₁ bis 20 ₄, die an der Bewegung (dem Vorspringen) der Stiftabschnitte 32 zu der Betätigungsposition beteiligt sind, muss bei einer Zeit erfolgen, bei der der Nockenstößel C' des Kipphebels C mit dem Grundkreis a des ersten Nockenabschnitts 22 ₁ oder des zweiten Nockenabschnitts 22 ₂ in Kontakt steht, d. h. wenn sich der Zylinder in einem anderen Takt als einem Auspufftakt befindet.
Um diese Bedingungen der Betätigungssteuerzeit zu erfüllen, wird daher in dieser Ausführungsform, wie in 21A–B und 23A–B gezeigt ist, die Hubstartposition (die Startposition der Hubabschnitte 23b) e des Endflächennockens 23 in einer Position, die die Nasenabschnitte b₁, b₂ des ersten und zweiten Nockenabschnitts 221, 22 ₂ überlagert, oder einer Position in der Nähe an der Vorderseite in der Drehrichtung X der Nasenabschnitte b₁, b₂ festgelegt. Die Hubendposition (die Endposition der Hubabschnitte 23b) f des Endflächennockens 23 wird in einer Position bei dem vorbestimmten Winkel α an der hinteren Seite in der Drehrichtung X von der Hubstartposition e festgelegt. Die Hubabschnitte 23b des Endflächennockens 23 werden so ausgebildet, dass der Winkel α von der Hubstartposition e des Endflächennockens 23 zu der Hubendposition f des Endflächennockens 23 an der hinteren Seite in der Drehrichtung X kleiner als 180 Grad ist. In diesem Fall bewegen sich gemäß einer Positionsbeziehung zwischen dem Nockenstößel C' des Kipphebels C und den Stiftabschnitten 32 der Betriebsvorrichtungen 30 ₁ bis 30 ₆, die in 17 gezeigt sind, die Nockenelementabschnitte 20 ₁ bis 20 ₄ unmittelbar nach dem Ende des Auspufftakts.
Selbst bei Vorsehen der Nasenabschnitte b₁, b₂ des ersten und zweiten Nockenabschnitts 22 ₁, 22 ₂ und der Hubabschnitte 23b des Endflächennockens 23 in der vorstehend erläuterten Positionsbeziehung ist es, wenn die Stiftabschnitte 32 der Betriebsvorrichtungen 30 ₁ bis 30 ₆ aufgrund eines Betätigungsfehlers oder dergleichen bei einer nicht gewünschten Steuerzeit hervorstehen, wahrscheinlich, dass die Stiftabschnitte 32 und die Hubabschnitte 23b unachtsam greifen. In dieser Ausführungsform sind daher Neigungsabschnitte 23c zum zwangsweisen Zurückziehen (Zurückschieben) der Stiftabschnitte 32, die sich zu der Betätigungsposition bewegen, zu der Einfahrposition integral in den Endflächennocken 23 der Nockenelementabschnitte 20 ₁ bis 20 ₄ vorgesehen.
Stellen, an denen die Neigungsabschnitte 23c eigentlich vorgesehen werden sollten, ändern sich gemäß Bedingungen wie etwa der Reihenfolge des Schaltens der Nockenabschnitte 22 der Nockenelementabschnitte 20 ₁ bis 20 ₄ und der Anzahl angeordneter Betriebsvorrichtungen 30. In dieser Ausführungsform sind die Neigungsabschnitte 23c jeweils sowohl an dem vorderen als auch hinteren Ende des ersten Nockenelementabschnitts 20 ₁, dem hinteren Ende des zweiten Nockenelementabschnitts 20 ₂, dem vorderen Ende des dritten Nockenelementabschnitts 20 ₃ und sowohl dem vorderen als auch hinteren Ende des vierten Nockenelementabschnitts 20 ₄ vorgesehen. Dagegen sind die Neigungsabschnitte 23c nicht an dem vorderen Ende des zweiten Nockenelementabschnitts 20 ₂ und dem hinteren Ende des dritten Nockenelementabschnitts 20 ₃ vorgesehen.
D. h. im Fall dieser Ausführungsform werden gemäß der Zündfolge die Nockenelementabschnitte 20 ₁ bis 20 ₄ in der Reihenfolge des dritten Zylinders 1 ₃ → des vierten Zylinders 1 ₄ → des zweiten Zylinders 1 ₂ → des ersten Zylinders 1 ₁ bewegt, um einen Nockenabschnitt zu schalten, der die Auslassventile A der Zylinder 1 ₁ bis 1 ₄ öffnet und schließt. Daher wird der erste Nockenelementabschnitt 20 ₁ später in der Bewegungsfolge des ersten Nockenelementabschnitts 20 ₁ und des zweiten Nockenelementabschnitts 20 ₂ durch den Stiftabschnitt 32 (das gemeinsame Betriebselement) der zweiten Betriebsvorrichtung 30 ₂ in der Trennrichtung bewegt. Das vierte Nockenelement 20 ₄ wird später in der Bewegungsfolge des dritten Nockenelementabschnitts 20 ₃ und des vierten Nockenelementabschnitts 20 ₄ durch den Stiftabschnitt 32 (das gemeinsame Betriebselement) der fünften Betriebsvorrichtung 30 ₅ in der Trennrichtung bewegt. Daher wird der Neigungsabschnitt 23c, der die Stiftabschnitte 32 der zweiten Betriebsvorrichtung 30 ₂ zurückschiebt, nur an dem hinteren Ende des ersten Nockenelementabschnitts 20 ₁ vorgesehen, der in der Bewegungsfolge später ist. Der Neigungsabschnitt 23c wird nicht an dem vorderen Ende des zweiten Nockenelementabschnitts 20 ₂ vorgesehen, der in der Bewegungsfolge früher ist. Der Neigungsabschnitt 23c, der den Stiftabschnitt 32 der fünften Betriebsvorrichtung 30 ₅ zurückschiebt, ist nur an dem vorderen Ende des vierten Nockenelementabschnitts 20 ₄ vorgesehen, der in der Bewegungsfolge später ist. Der Neigungsabschnitt 23c wird nicht an dem hinteren Ende des dritten Nockenelementabschnitts 20 ₃ vorgesehen, der in der Bewegungsfolge später ist.
Wie in 20 bis 23B gezeigt ist, ist der Neigungsabschnitt 23c so ausgebildet, dass er in der axialen Richtung weiter vorsteht als der Hubabschnitt 23b an der Endfläche des Endflächennockens 23. Der Neigungsabschnitt 23c ist über einem vorbestimmten Winkelbereich weiter an einer Drehungsverzögerungsseite (der Gegenrichtung des Pfeils X) als die Hubendposition f des Endflächennockens 23, genauer gesagt einem Winkelbereich von der Hubendposition (einer Neigungsstartposition) f zu der Neigungsendposition g, vorgesehen. Die Außenumfangsfläche des Neigungsabschnitts 23c ist als eine Nockenfläche ausgebildet, deren Hubbetrag (ein Radius) in der radialen Richtung hin zu der Drehungsverzögerungsseite allmählich zunimmt. Der Hubbetrag der Nockenfläche ist so festgelegt, dass die Nockenfläche an der Neigungsstartposition f etwas niedriger als der distale Endbereich des Stiftabschnitts 32 ist, der sich in der Betätigungsposition befindet, und die Nockenfläche an der Neigungsendposition g etwas niedriger als der distale Endbereich des Stiftabschnitts 32 ist, der sich in der Einfahrposition befindet.
Der Neigungsabschnitt 23c, der die Nockenfläche mit einer solchen Form aufweist, kann den Stiftabschnitt 32 von der Betätigungsposition zu der Einfahrposition zurückziehen, indem er nach der Bewegung der Nockenelementabschnitte 20 ₁ bis 20 ₄ durch die Enden des Hubabschnitts 23b mit dem distalen Endbereich des Stiftabschnitts 32 in Kontakt kommt. Zu beachten ist, dass wie vorstehend erläutert die Nockenfläche in der Neigungsendposition g niedriger als der distale Endbereich des Stiftabschnitts 32, der sich in der Einfahrposition befindet, ist. Der Stiftabschnitt 32 wird jedoch durch eine Trägheitskraft, die an dem Stiftabschnitt 32 in dem Zeitraum von der Neigungsstartposition f zu der Neigungsendposition g angelegt wird, und die Magnetkraft des elektromagnetischen Aktors zurück zu der Einfahrposition weg von der Nockenfläche geschoben.
Ferner werden Gegenlaufzeit-Rückstellneigungsabschnitte 23d zum zwangsweisen Zurückschieben der Stiftabschnitte 32, die sich zu der Betätigungsposition bewegen, zu der Einfahrposition, wenn die Nockenwelle 2 gegenläufig dreht, an den Endflächennocken 23 der Nockenelementabschnitte 20 ₁ bis 20 ₄ integral vorgesehen.
Die Gegenlaufzeit-Rückstellneigungsabschnitte 23d werden zusammen mit den Neigungsabschnitten 23c an den Nockenflächen 23, an denen die Neigungsabschnitte 23c vorgesehen sind, zwischen den Nockenflächen 23, 23 an beiden Enden der Nockenelementabschnitte 20 ₁ bis 20 ₄ vorgesehen. Bei dieser Ausführungsform sind die Gegenlaufzeit-Neigungsabschnitte 23d jeweils sowohl an dem vorderen als auch hinteren Ende des ersten Nockenelementabschnitts 20 ₁, dem hinteren Ende des zweiten Nockenelementabschnitts 20 ₂, dem vorderen Ende des dritten Nockenelementabschnitts 20 ₃ und sowohl dem vorderen als auch hinteren Ende des vierten Nockenelementabschnitts 20 ₄ vorgesehen.
Die Neigungsabschnitte 23c und die Gegenlaufzeit-Rückstellneigungsabschnitte 23d werden so vorgesehen, dass, wenn die benachbarten Nockenelementabschnitte nahe beieinander sind, die einander gegenüberliegenden Endflächennocken 23, 23, insbesondere die Neigungsabschnitte 23c und die Gegenlaufzeit-Rückstellneigungsabschnitte 23d der Endflächennocken 23 und der Hubabschnitte 23b der anderen Endflächennocken 23, die den Endflächennocken 23 gegenüberliegen, einander nicht beeinträchtigen.
Als Nächstes wird der Betrieb des Ventilsystems in der zweiten Ausführungsform erläutert.
Wie in 16 gezeigt ist, sind zum Beispiel zunächst bei Vorhandensein der ersten bis vierten Nockenelementabschnitte 20 ₁ bis 20 ₄ während einer Drehung hoher Geschwindigkeit des Motors in der ersten Position bei allen Nockenelementabschnitten 20 ₁ bis 20 ₄ die ersten Nockenabschnitte 22 ₁, 22 ₁ mit einem großen Hubbetrag in den Betätigungsabschnitten 22, 22 an beiden Enden so positioniert, dass sie den Nockenstößeln C', C' der Kipphebel C, C entsprechen. Entsprechend der Drehung der Nockenwelle 2 öffnen in der vorstehend erläuterten Zündfolge die Auslassventile A...A der Zylinder 1 ₁ bis 1 ₄ während des Auspufftakts bei einem relativ großen Ventilöffnungsbetrag.
Wenn von diesem Zustand zum Beispiel der Nockenabschnitt geschaltet wird, um den Ventilöffnungsbetrag der Auslassventile A...A gemäß einer Abnahme der Motordrehzahl zu verringern, werden die zweite und fünfte Betriebsvorrichtung 30 ₂, 30 ₅ eingeschaltet, um die jeweiligen Stiftabschnitte 32, 32 von der Einfahrposition zu der Betätigungsposition zu bewegen.
D. h. der Stiftabschnitt 32 der fünften Betriebsvorrichtung 30 ₅ springt zuerst hinein zwischen die gegenüberliegenden Endflächennocken 23, 23 der dritten und vierten Nockenelementbauteile 20 ₃, 20 ₄, die in der ersten Position vorhanden sind, und in einem Zustand, in dem die Endflächennocken 23, 23 nah zueinander sind. Der Stiftabschnitt 32 greift mit den Endflächennocken 23, 23. An diesem Punkt springt der Stiftabschnitt 23 in einen Winkelbereich, in dem die Referenzebenen 23a, 23a, deren Hubbetrag null ist, in den Endflächennocken 23, 23 des dritten und vierten Nockenelementabschnitts 20 ₃, 20 ₄ einander gegenüberliegen. Der Stiftabschnitt 32 springt mit anderen Worten zu einer Zeit, da sich der Teil des Winkelbereichs, in dem sich die Referenzebenen 23a, 23a gegenüberliegen, unterhalb des Stiftabschnitts 32 befindet, hinein zwischen die Endflächennocken 23, 23.
Nach Enden des Auspufftakts des dritten Zylinders 1 ₃ erreicht die Hubstartposition e des Endflächennockens 23 an der hinteren Seite des dritten Nockenelementabschnitts 20 ₃ die Position des Stiftabschnitts 32 der fünften Betriebsvorrichtung 30 ₅. Danach schiebt gemäß der Drehung der Nockenwelle 2 der Stiftabschnitt 32 den dritten Nockenelementabschnitt 20 ₃ nach vorne, während er in Gleitkontakt mit den Hubabschnitten 23b des Endflächennockens 23 steht, und bewegt den dritten Nockenelementabschnitt 20 ₃ zu der zweiten Position.
Nachdem die Hubstartposition e des Endflächennocken 23 des dritten Nockenelementabschnitts 20 ₃ die Position des Stiftabschnitts 32 erreicht, erreicht, wenn die Nockenwelle 2 um 90° dreht und der Auspufftakt des vierten Zylinders 14 endet, die Hubstartposition e des Endflächennockens 23 an der hinteren Seite des vierten Nockenelementabschnitts 20 ₄ anschließend die Position des Stiftabschnitts 32. Danach schiebt gemäß der Drehung der Nockenwelle 2 der Stiftabschnitt 32 den vierten Nockenelementabschnitt 20 ₄ nach hinten, während er in Gleitkontakt mit den Hubabschnitten 23b des Endflächennockens 23 steht, und bewegt den vierten Nockenelementabschnitt 20 ₄ zu der zweiten Position.
Danach wird die Energieversorgung zu dem elektromagnetischen Aktor der fünften Betriebsvorrichtung 30 ₅ gestoppt, die distale Endfläche des Stiftabschnitts 32 wird nach oben geschoben, während er in Gleitkontakt mit der Nockenfläche des Neigungsabschnitts 23c steht, und der Stiftabschnitt 32 wird zwangsweise zurück zu der Einfahrposition geschoben. Danach wird der Stiftabschnitt 32 durch die Drückkraft der Rückstellfeder in der Einfahrposition gehalten.
Der Stiftabschnitt 32 der zweiten Betriebsvorrichtung 30 ₂ springt anschließend hinein zwischen die gegenüberliegenden Endflächennocken 23, 23 des ersten und zweiten Nockenelementabschnitts 20 ₁, 20 ₂, die in der ersten Position vorhanden sind, und in einem Zustand, in dem die Endflächennocken 23, 23 nah zueinander sind. Der Stiftabschnitt 32 greift mit den Endflächennocken 23, 23. An diesem Punkt springt der Stiftabschnitt 32 in einen Winkelbereich, in dem die Referenzebenen 23a, 23a, deren Hubbetrag null ist, in den Endflächennocken 23, 23 des ersten und zweiten Nockenelementabschnitts 20 ₁, 20 ₂ einander gegenüberliegen.
Nach Enden des Auspufftakts des zweiten Zylinders 1 ₂ erreicht die Hubstartposition e des Endflächennockens 23 an der vorderen Seite des zweiten Nockenelementabschnitts 20 ₂ die Position des Stiftabschnitts 32 der zweiten Betriebsvorrichtung 30 ₂. Danach schiebt gemäß der Drehung der Nockenwelle 2 der Stiftabschnitt 32 den zweiten Nockenelementabschnitt 20 ₂ nach hinten, während er in Gleitkontakt mit den Hubabschnitten 23b des Endflächennockens 23 steht, und bewegt den zweiten Nockenelementabschnitt 20 ₂ zu der zweiten Position.
Nachdem die Hubstartposition e des Endflächennocken 23 des zweiten Nockenelementabschnitts 20 ₂ die Position des Stiftabschnitts 32 erreicht, erreicht, wenn die Nockenwelle 2 um 90° dreht und der Auspufftakt des ersten Zylinders 1 ₁ endet, anschließend die Hubstartposition e des Endflächennockens 23 an der vorderen Seite des ersten Nockenelementabschnitts 20 ₁ die Position des Stiftabschnitts 32. Danach schiebt gemäß der Drehung der Nockenwelle 2 der Stiftabschnitt 32 den ersten Nockenelementabschnitt 20 ₁ nach vorne, während er in Gleitkontakt mit den Hubabschnitten 23b des Endflächennockens 23 steht, und bewegt den ersten Nockenelementabschnitt 20 ₁ zu der zweiten Position.
Ferner wird die Energieversorgung zu dem elektromagnetischen Aktor der zweiten Betriebsvorrichtung 30 ₂ gestoppt, die distale Endfläche des Stiftabschnitts 32 wird nach oben geschoben, während er in Gleitkontakt mit der Nockenfläche des Neigungsabschnitts 23c steht, und der Stiftabschnitt 32 wird zwangsweise zurück zu der Einfahrposition geschoben. Danach wird der Stiftabschnitt 32 durch die Drückkraft der Rückstellfeder in der Einfahrposition gehalten.
Folglich bewegen sich alle ersten bis vierten Nockenelementabschnitte 20 ₁ bis 20 ₄ von der ersten Position zu der zweiten Position. Wie in 18 gezeigt ist, sind bei allen ersten bis vierten Nockenelementabschnitten 20 ₁ bis 20 ₄ die zweiten Nockenabschnitte 22 ₂, 22 ₂ so positioniert, dass sie den Nockenstößeln C', C' der Kipphebel C, C entsprechen, und die Auslassventile A...A der Zylinder 1 ₁ bis 1 ₄ öffnen während des Auspufftakts bei einem relativ kleinen Ventilöffnungsbetrag.
Wenn andererseits zu einem Zustand geschaltet wird, in dem die zweiten Nockenabschnitte 22 ₂...22 ₂ mit einem kleinen Hubbetrag der Nockenelementabschnitte 20 ₁ bis 20 ₄, die in 18 gezeigt sind, so positioniert sind, dass sie den Nockenstößeln C', C' der Kipphebel C...C entsprechen, zum Beispiel gemäß einer Zunahme der Motordrehzahl, ein Zustand, in dem die ersten Nockenabschnitte 22 ₁...22 ₁ mit einem großen Hubbetrag, die in 16 gezeigt sind, so positioniert sind, dass sie den Nockenstößeln C', C' entsprechen, werden die erste, dritte, vierte und sechste Betriebsvorrichtung 30 ₁, 30 ₃, 30 ₄ und 30 ₆ eingeschaltet, um die Stiftabschnitte 32...32 der Betriebsvorrichtungen 30 ₁, 30 ₃, 30 ₄ und 30 ₆ von der Einfahrposition zu der Betätigungsposition zu bewegen.
D. h. der Stiftabschnitt 32 der vierten Betriebsvorrichtung 30 ₄ wird zuerst in einen Winkelbereich, der der Referenzebene 23a des Endflächennockens 23 an der Vorderseite des dritten Nockenelementabschnitts 20 ₃ entspricht, gedrängt. Der Stiftabschnitt 32 wird mit anderen Worten bei einer Steuerzeit, bei der sich der Teil des Winkelbereichs, der der Referenzebene 23a entspricht, unter dem Stiftabschnitt 32 befindet, in eine gegenüberliegende Position des Endflächennockens 23 gedrängt.
Nach Enden des Auspufftakts des dritten Zylinders 1 ₃ erreicht die Hubstartposition e des Endflächennockens 23 an der hinteren Seite des dritten Nockenelementabschnitts 20 ₃ die Position des hineingedrängten Stiftabschnitts 32 der vierten Betriebsvorrichtung 30 ₄. Danach schiebt gemäß der Drehung der Nockenwelle 2 der Stiftabschnitt 32 den dritten Nockenelementabschnitt 20 ₃ nach hinten, während er in Gleitkontakt mit den Hubabschnitten 23b des Endflächennockens 23 steht, und bewegt den dritten Nockenelementabschnitt 20 ₃ zu der ersten Position.
Nachdem die Hubstartposition e des Endflächennockens 23 des dritten Nockenelementabschnitts 20 ₃ die Position des Stiftabschnitts 32 der vierten Betriebsvorrichtung 30 ₄ erreicht, wenn die Nockenwelle 2 um 90° dreht und der Auspufftakt des dritten Zylinders 1 ₃ endet, wird anschließend der Stiftabschnitt 32 der sechsten Betriebsvorrichtung 30 ₆ in einen Winkelbereich gedrängt, der der Referenzebene 23a des Endflächennockens 23 an der hinteren Seite des vierten Nockenelementabschnitts 20 ₄ entspricht, der in der zweiten Position vorhanden ist, und greift mit dem Endflächennocken 23.
Nach Enden des Auspufftakts des vierten Zylinders 1 ₄ erreicht die Hubstartposition e des Endflächennockens 23 an der hinteren Seite des vierten Nockenelementabschnitts 20 ₄ die Position des hineingedrängten Stiftabschnitts 32 der sechsten Betriebsvorrichtung 30 ₆. Danach schiebt gemäß der Drehung der Nockenwelle 2 der Stiftabschnitt 32 den vierten Nockenelementabschnitt 20 ₄ nach vorne, während er in Gleitkontakt mit den Hubabschnitten 23b des Endflächennockens 23 steht, und bewegt den vierten Nockenelementabschnitt 20 ₄ zu der ersten Position.
Wenn danach der Neigungsabschnitt 23c des Endflächennocken 23 des vierten Nockenelementabschnitts 20 ₄ unter dem Stiftabschnitt 32 der fünften Betriebsvorrichtung 30 ₅ fehlt, kann sich der Stiftabschnitt 32 in der Betätigungsposition bewegen.
Anschließend wird der Stiftabschnitt 32 der dritten Betriebsvorrichtung 30 ₃ in einen Winkelbereich gedrängt, der der Referenzebene 23a des Endflächennockens 23 an der hinteren Seite des zweiten Nockenelementabschnitts 20 ₂, der in der zweiten Position vorliegt, entspricht. Gemäß der Drehung der Nockenwelle 2 schiebt der Stiftabschnitt 32 den zweiten Nockenelementabschnitt 20 ₂ nach vorne, während er in Gleitkontakt mit den Hubabschnitten 23b des Endflächennockens 23 steht, und bewegt den zweiten Nockenelementabschnitt 20 ₂ zu der ersten Position.
Im Wesentlichen parallel mit der Bewegung des zweiten Nockenelementabschnitts 20 ₂ wird der Stiftabschnitt 32 der ersten Betriebsvorrichtung 30 ₁ in einen Winkelbereich gedrängt, der der Referenzebene 23a des Endflächennockens 23 an der Vorderseite des ersten Nockenelementabschnitts 20 ₁, der in der zweiten Position vorhanden ist, entspricht.
Nachdem die Hubstartposition e des Endflächennocken 23 des zweiten Nockenelementabschnitts 20 ₂ die Position des Stiftabschnitts 32 der dritten Betriebsvorrichtung 30 ₃ erreicht, erreicht, wenn die Nockenwelle 30 um 90° dreht und der Auspufftakt des ersten Zylinders 1 ₁ endet, ferner die Hubstartposition e des Endflächennockens 20 an der vorderen Seite des ersten Nockenelementabschnitts 20 ₁ die Position des Stiftabschnitts 32 der ersten Betriebsvorrichtung 30 ₁. Dann schiebt gemäß der Drehung der Nockenwelle 2 der Stiftabschnitt 32 den ersten Nockenelementabschnitt 20 ₁ nach hinten, während er in Gleitkontakt mit den Hubabschnitten 23b des Endflächennockens 23 steht, und bewegt den ersten Nockenelementabschnitt 20 ₁ zu der ersten Position.
Folglich bewegen sich alle ersten bis vierten Nockenelementabschnitte 20 ₁ bis 20 ₄ von der zweiten Position zu der ersten Position. Wie in 16 gezeigt ist, kehren bei allen ersten bis vierten Nockenelementabschnitten 20 ₁ bis 20 ₄ die ersten Nockenabschnitte 22 ₁...22 ₁ zu dem Zustand zurück, in dem die ersten Nockenabschnitte 22 ₁...22 ₁ so positioniert sind, dass sie den Nockenstößeln C', C' der Kipphebel C, C entsprechen.
Wie vorstehend erläutert werden gemäß der zweiten Ausführungsform die jeweils in den vier Zylindern 1 ₁ bis 1 ₄ vorgesehenen vier Nockenelementabschnitte 20 ₁ bis 20 ₄ von den sechs Betriebsvorrichtungen 30 ₁ bis 30 ₆ betrieben. Der Nockenabschnitt 22, der die Auslassventile A...A öffnet und schließt, wird zwischen den ersten Nockenabschnitten 22 ₁...22 ₁ mit einem kleinen Hubbetrag und den zweiten Nockenabschnitten 22 ₂...22 ₂ mit einem großen Hubbetrag geschaltet.
Gemäß der zweiten Ausführungsform umfassen die Nockenelementabschnitte 20 ₁ bis 20 ₄ die Neigungsabschnitte 23c, die über dem vorbestimmten Winkelbereich von der Hubendposition f der Hubabschnitte 23b der Endflächennocken 23, mit denen die Stiftabschnitte 32 greifen, hin zu der Drehungsverzögerungsseite ausgebildet sind. Die Neigungsabschnitte 23c schieben die Stiftabschnitte 32 von der Betätigungsposition zu der Einfahrposition zurück, indem sie mit den Stiftabschnitten 32 in Gleitkontakt kommen, nachdem die Bewegung durch die Endflächennocken 23 endet. Daher ist es möglich, mit den Neigungsabschnitten 23c die in der Betätigungsposition befindlichen Stiftabschnitte 32 zuverlässig hin zu der Einfahrposition zurückzuschieben. Zudem werden die Neigungsabschnitte 23c wirksam, nachdem die Bewegung der Nockenelementabschnitte 20 ₁ bis 20 ₄ durch den Stiftabschnitt 32 endet. Daher ist es möglich, die Stiftabschnitte 32 schnell zu der Einfahrposition zurückzuschieben, während die Bewegung der Nockenelementabschnitte 20 ₁ bis 20 ₄ zuverlässig durchgeführt wird. Selbst wenn der Nocken kontinuierlich geschaltet wird, ist es folglich möglich, den Schaltvorgang für die Nockenabschnitte 22 ₁, 22 ₂ sofort kontinuierlich durchzuführen.
Ferner werden gemäß der zweiten Ausführungsform in den zwei Nockenelementabschnitten, die zueinander benachbart sind, die Hubabschnitte 23b, 23b der Endflächennocken 23, 23, die einander gegenüberliegen, mit zueinander unterschiedlichen Phase vorgesehen. Wenn die Hubabschnitte 23b, 23b nah zueinander sind, überlagert sich zumindest ein Teil der Hubabschnitte 23b, 23b in der axialen Richtung. Daher ist es möglich, Kompaktheit in der axialen Richtung der Nockenwelle 2 und Kompaktheit des Motors zu erreichen.
Zu beachten ist, dass die vorstehende Erläuterung eine Erläuterung bezüglich der Nockenwelle auf der Auslassseite ist. Eine Nockenwelle auf der Einlassseite kann aber ebenfalls komplett gleich ausgelegt werden. Folglich werden die vorstehend erläuterten Wirkungen auch bezüglich einer Einlassseite erhalten.
In den Ausführungsformen sind bei den Nockenelementabschnitten 20 ₁ bis 20 ₄ der Hubbetrag des ersten Nockenabschnitts 22 ₁ und der Hubbetrag des zweiten Nockenabschnitts 22 ₂ unterschiedlich festgelegt. Es ist aber auch möglich, in einem Nockenabschnitt einen normalen Nasenabschnitt vorzusehen und den gesamten anderen Nockenabschnitt nur mit einem Grundkreis auszubilden, ohne einen Nasenabschnitt vorzusehen (den Hubbetrag des Nasenabschnitts auf null zu setzen). In diesem Fall ist es möglich, das Öffnen und Schließen eines Ventils unter Verwenden des anderen Nockenabschnitts zu stoppen. Ein solcher Ventilstoppvorgang ist zum Beispiel geeignet, wenn ein reduzierter Zylinderbetrieb bei Niedriglast des Motors ausgeführt wird.
In den Ausführungsformen wird das Beispiel erläutert, bei dem die vorliegende Erfindung auf den Vierzylinder-Vierventiler-DOHC-Motor angewendet wird. Daneben ist die vorliegende Erfindung aber auch auf verschiedene Mehrzylindermotoren übertragbar, die mindestens ein Paar von Zylindern, die benachbart zueinander angeordnet sind und in der Zündfolge aufeinanderfolgend sind, und mindestens ein Paar von Zylindern, die benachbart zueinander angeordnet sind und in der Zündfolge nicht aufeinanderfolgend sind, umfassen.
Bei einem Vierzylinder-Reihenmotor ist zum Beispiel bei einer Zündfolge der Reihenfolge erster Zylinder, zweiter Zylinder, vierter Zylinder, fünfter Zylinder und dritter Zylinder ein Paar von Zylindern, die benachbart zueinander angeordnet sind und in der Zündfolge aufeinanderfolgend sind, zwei Sätze des ersten und des zweiten Zylinders und des vierten und des fünften Zylinders. Ein Paar von Zylinder, die benachbart zueinander angeordnet sind und in der Zündfolge nicht aufeinanderfolgend sind, ist zwei Sätze des zweiten und des dritten Zylinders und des dritten und des vierten Zylinders.
Zu beachten ist, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die in den Ausführungsformen erläuterten beschränkt ist, sondern ebenfalls verschiedene Abwandlungen und Änderungen möglich sind, ohne vom Wesen und Schutzumfang der in den Ansprüchen beschriebenen Erfindung abzuweichen.
Schließlich werden die in den Ausführungsformen offenbarten charakteristischen Konfigurationen und die auf den charakteristischen Konfigurationen beruhenden Wirkungen kollektiv erläutert.
Die Ausführungsformen betreffen ein Ventilsystem, das in einem Mehrzylindermotor vorgesehen ist, der mindestens ein Paar von zueinander benachbart angeordneten Zylindern, die in der Zündfolge nicht aufeinanderfolgend sind, und mindestens ein Paar von zueinander benachbart angeordneten Zylindern, die in der Zündfolge aufeinanderfolgend sind, umfasst. Das Ventilsystem umfasst: eine Nockenwelle mit einem Wellenabschnitt, der sich in einer Zylinderreihenrichtung erstreckt, und mit mehreren Nockenelementabschnitten, die jeweils in den Zylindern vorgesehen sind und in den Wellenabschnitt passen, um integral mit dem Wellenabschnitt drehen und sich in einer axialen Richtung bewegen zu können; und einen Betriebsmechanismus, der die mehreren Nockenelementabschnitte bezüglich des Wellenabschnitts in der axialen Richtung bewegt. Jeder der Nockenelementabschnitte umfasst pro Ventil der Zylinder zwei Nockenabschnitte, die einen gemeinsamen Grundkreis umfassen, unterschiedlich geformte Nasenabschnitte aufweisen und in der axialen Richtung zueinander benachbart sind. An beiden Endbereichen sind in der axialen Richtung jedes der Nockenelementabschnitte Endflächennocken jeweils vorgesehen. Der Betriebsmechanismus umfasst mehrere Betriebselemente, die durch einen Aktor betrieben werden, um zwischen einer Betätigungsposition, in der die Betriebselemente in Positionen drängen, die den Endflächennocken der mehreren Nockenelementabschnitte in der axialen Richtung gegenüberliegen, und einer Einfahrposition, in der die Betriebselemente von gegenüberliegenden Positionen der Endflächennocken einfahren, beweglich zu sein, wobei der Betriebsmechanismus die Betriebselementen, die sich zu der Betätigungsposition bewegt haben, mit den Endflächennocken in Eingriff bringt und die Nockenelementabschnitte in der axialen Richtung bewegt, um dadurch den Nockenabschnitt zu schalten, der Ventile der Zylinder öffnet und schließt. Die mehreren Betriebselemente umfassen: ein gemeinsames Betriebselement, das zwischen den einander gegenüberliegenden Endflächennocken der Nockenelementabschnitte von zwei zueinander benachbart angeordneten Zylindern, die in der Zündfolge aufeinanderfolgend sind, gemeinsam vorgesehen ist und das mit jeweiligen Endflächennocken greift, wenn die beiden Nockenelementabschnitte nah zueinander sind; und einzelne Betriebselemente, die für die einander gegenüberliegenden Endflächennocken der Nockenelementabschnitte von zwei zueinander benachbart angeordneten Zylindern, die in der Zündfolge nicht aufeinanderfolgend sind, und die Endflächennocken, die sich an gegenüberliegenden Enden der Zylinderreihe befinden, einzeln vorgesehen sind und die mit jeweiligen Endflächennocken greifen.
Der ”Nockenabschnitt” umfasst einen Nockenabschnitt, wobei die Form eines Nasenabschnitts desselben mit einem Grundkreis (dessen Hubbetrag null ist) übereinstimmt.
Bei dieser Konfiguration ist ein einziges Betriebselement (das gemeinsame Betriebselement) in der Position zwischen zwei Zylindern angeordnet, die benachbart zu einander angeordnet sind und in der Zündfolge aufeinanderfolgend sind, und, wenn sich den zwei Zylindern entsprechende Nockenelementabschnitte nahe zueinander befindet, wird das Betriebselement zwischen einander gegenüberliegende Endflächennocken hinein gedrängt, wodurch es möglich ist, die Nockenelementabschnitte in der axialen Richtung zu bewegen, um voneinander getrennt zu werden. D. h. die Nockenelementabschnitte, die den Zylindern entsprechen, die benachbart zueinander angeordnet sind und in der Zündfolge aufeinanderfolgend sind, können durch das einzelne Betriebselement bewegt werden. Verglichen mit dem Vorsehen eines Betriebselements für jeden der Endflächennocken ist es daher möglich, die Anzahl an Bauteilen zu reduzieren.
Es werden Betriebselemente (einzelne Betriebselemente) für jeden der einander gegenüberliegenden Endflächennocken von Nockenelementabschnitten von zwei Zylindern, die zueinander benachbart angeordnet sind und in der Zündfolge nicht aufeinanderfolgend sind, vorgesehen, und die Betriebselemente werden in die Endflächennocken gedrängt, die jeweils den Betriebselementen entsprechen, und mit den Endflächennocken in Eingriff gebracht, wodurch es möglich ist, die Nockenelementabschnitte in der axialen Richtung unabhängig zu bewegen. Verglichen mit einem Bewegen von Nockenelementabschnitten, die den Zylindern entsprechen, die benachbart zueinander angeordnet sind und in der Zündfolge nicht aufeinanderfolgend sind, durch ein einziges Betriebselements ist es folglich möglich, einen Zeitraum zu vergrößern, in dem die Betriebselemente zum Vorspringen gebracht werden können. Selbst während einer Drehung hoher Geschwindigkeit des Motors ist es dadurch möglich, den Zeitraum, in dem die Betriebselemente zum Vorspringen gebracht werden können, ausreichend sicherzustellen. Daher ist es möglich, einen Schaltvorgang für die Nockenabschnitte ordnungsgemäß auszuführen, ohne die Vorspringgeschwindigkeit der Betriebselemente durch zum Beispiel größeres Auslegen der Größe eines Aktors, der die Betriebselemente antreibt, zu erhöhen.
Bei dem Ventilsystem ist vorzugsweise der Mehrzylindermotor ein Reihen-Vierzylindermotor und die Zündfolge ist in der Reihenfolge dritter Zylinder, vierter Zylinder, zweiter Zylinder und erster Zylinder festgelegt.
Die Zündfolge ist nicht auf den Fall beschränkt, bei dem die Zündung von dem ersten Zylinder gestartet wird, und umfasst den Fall, bei dem die Zündung von einem beliebigen Zylinder unter den zweiten bis vierten Zylindern gestartet wird.
Bei dieser Konfiguration werden gemeinsame Betriebselemente jeweils an Positionen zwischen dem ersten und zweiten Zylinder, die benachbart zueinander angeordnet sind und in der Zündfolge aufeinanderfolgend sind, und zwischen dem dritten und vierten Zylinder angeordnet, und einzelne Betriebselemente werden jeweils an Zylinderzwischenpositionen außer den Positionen und Endbereichspositionen einer Zylinderreihe angeordnet, wodurch es möglich ist, das Ventilsystem mit sechs Betriebselementen zu konfigurieren. Verglichen mit dem Vorsehen von Betriebselementen für jeden der Endflächennocken (in diesem Fall sind acht Betriebselemente erforderlich) ist es also möglich, die Anzahl an Betriebselementen zu reduzieren.
Bei dem vorstehend erläuterten Anordnungsmuster sind die einzelnen Betriebselemente für jeden der gegenüberliegenden Endflächennocken zwischen dem zweiten und dritten Zylinder, die zueinander benachbart angeordnet sind und in der Zündfolge nicht aufeinanderfolgend sind, angeordnet. Daher ist es möglich, den Zeitraum zu vergrößern, in dem die Betriebselemente zum Vorspringen gebracht werden können. Selbst während einer Drehung hoher Geschwindigkeit des Motors ist es daher möglich, den Schaltvorgang für die Nockenabschnitte ordnungsgemäß auszuführen.
Bei dem Ventilsystem umfasst der Nockenelementabschnitt vorzugsweise einen Neigungsabschnitt, der mit dem sich in der Betätigungsposition befindlichen Betriebselement in Gleitkontakt kommt, und schiebt das Betriebselement zurück zu der Einfahrposition, nachdem die Bewegung des Nockenelementabschnitts in der axialen Richtung durch das Betriebselement endet. Der dem gemeinsamen Betriebselement entsprechende Neigungsabschnitt wird nur in dem Nockenelementabschnitt vorgesehen, der sich in der Bewegungsreihenfolge der zwei Nockenelementabschnitte, die durch das gemeinsame Betriebselement in einer Trennrichtung zu bewegen sind, später bewegt.
Bei dieser Konfiguration kann das in der Betätigungsposition befindliche Betriebselement zwangsweise durch den in dem Nockenelementabschnitt vorgesehenen Neigungsabschnitt zurück zu der Einfahrposition geschoben werden, nachdem die Bewegung des Nockenelementabschnitts in der axialen Richtung durch das Betriebselement endet. D. h. nach dem zuverlässigen Ausführen der Bewegung des Nockenelementabschnitts ist es möglich, das Betriebselement zuverlässig zu der Einfahrposition zu bewegen. Selbst wenn der Schaltvorgang für die Nockenabschnitte kontinuierlich ausgeführt wird, ist es folglich möglich, ein wechselseitiges Beeinträchtigen des Betriebselements und des Nockenelementabschnitts zuverlässig zu verhindern. Daher ist es möglich, den Schaltvorgang für die Nockenabschnitte kontinuierlich auszuführen.
Insbesondere bei dem gemeinsamen Betriebselement, das zwischen zwei Zylindern angeordnet ist, die benachbart zueinander angeordnet sind und in der Zündfolge aufeinanderfolgend sind, wird der Neigungsabschnitt nur in dem Nockenelementabschnitt vorgesehen, der sich in der Bewegungsfolge der zwei Nockenelementabschnitte, die in der Trennrichtung von dem gemeinsamen Betriebselement zu bewegen sind, später bewegt. Nachdem beide Nockenelementabschnitte, die benachbart zueinander sind, jeweils ordnungsgemäß in der Trennrichtung bewegt wurden, ist es daher möglich, das gemeinsame Betriebselement zu der Einfahrposition zurückzuschieben.
Bei dem Ventilsystem umfasst der Nockenelementabschnitt vorzugsweise: einen Neigungsabschnitt, der mit dem sich in der Betätigungsposition befindlichen Betriebselement in Gleitkontakt kommt und das Betriebselement zurück zu der Einfahrposition schiebt, nachdem die Bewegung des Nockenelementabschnitts in der axialen Richtung durch das Betriebselement endet; und einen regulierenden Abschnitt, der durchgehend mit dem Neigungsabschnitt ausgebildet ist und eine Bewegung des Betriebselements, das zurück zu der Einfahrposition geschoben wurde, zu der Betätigungsposition reguliert. Der Neigungsabschnitt und der regulierende Abschnitt, die dem gemeinsamen Betriebselement entsprechen, werden nur in dem Nockenelementabschnitt vorgesehen, der sich in der Bewegungsreihenfolge der zwei Nockenelementabschnitte, die durch das gemeinsame Betriebselement in einer Trennrichtung zu bewegen sind, später bewegt.
Bei dieser Konfiguration kann die Bewegung des Betriebselements zu der Betätigungsposition durch den regulierenden Abschnitt, der durchgehend mit dem Neigungsabschnitt ausgebildet ist, verhindert werden. Daher ist es möglich, ein Bewegen des sich in der Einfahrposition befindlichen Betriebselements zu der Betätigungsposition aufgrund zum Beispiel einer Fehlfunktion des Aktors zu verhindern. Folglich ist es möglich, ein wechselseitiges Beeinträchtigen des Betriebselements und des Nockenelementabschnitts zu verhindern und die Robustheit des Ventilsystems zu verbessern.
Bei dem gemeinsamen Betriebselement, das zwischen den zwei Zylindern angeordnet ist, die benachbart zueinander angeordnet sind und in der Zündfolge aufeinanderfolgend sind, werden der Neigungsabschnitt und der regulierende Abschnitt nur in dem Nockenelementabschnitt vorgesehen, der sich in der Bewegungsfolge der zwei Nockenelementabschnitte, die in der Trennrichtung von dem gemeinsamen Betriebselement zu bewegen sind, später bewegt. Nachdem die beiden Nockenelementabschnitte, die zueinander benachbart sind, jeweils ordnungsgemäß in der Trennrichtung bewegt wurden, ist es daher möglich, das gemeinsame Betriebselement ordnungsgemäß zu der Einfahrposition zu schieben und eine Bewegung des gemeinsamen Betriebselements zu der Betätigungsposition zu verhindern.
Gewerbliche Anwendbarkeit
Wie vorstehend erläutert ist es erfindungsgemäß bei dem Ventilsystem für den Mehrzylindermotor möglich, einen Schaltvorgang für die Nocken während einer Drehung hoher Geschwindigkeit des Motors einfach auszuführen, während die Anzahl an Komponenten reduziert wird, um eine Kompaktheit des Motors zu erreichen. Daher besteht die Möglichkeit, dass die vorliegende Erfindung in dem technischen Gebiet der Herstellung des Motors dieser Art geeignet verwendet wird.

Claims

Ventilsystem, das in einem Mehrzylindermotor vorgesehen ist, der mindestens ein Paar von zueinander benachbart angeordneten Zylindern, die in der Zündfolge nicht aufeinanderfolgend sind, und mindestens ein Paar von zueinander benachbart angeordneten Zylindern, die in der Zündfolge aufeinanderfolgend sind, umfasst, wobei das Ventilsystem umfasst: eine Nockenwelle mit einem Wellenabschnitt, der sich in einer Zylinderreihenrichtung erstreckt, und mit mehreren Nockenelementabschnitten, die jeweils in den Zylindern vorgesehen sind und in den Wellenabschnitt passen, um integral mit dem Wellenabschnitt drehen und sich in einer axialen Richtung bewegen zu können; und einen Betriebsmechanismus, der die mehreren Nockenelementabschnitte bezüglich des Wellenabschnitts in der axialen Richtung bewegt, wobei jeder der Nockenelementabschnitte pro Ventil der Zylinder zwei Nockenabschnitte umfasst, die einen gemeinsamen Grundkreis umfassen, unterschiedlich geformte Nasenabschnitte aufweisen und in der axialen Richtung zueinander benachbart sind, an beiden Endbereichen in der axialen Richtung jedes der Nockenelementabschnitte Endflächennocken jeweils vorgesehen sind, der Betriebsmechanismus mehrere Betriebselemente umfasst, die durch einen Aktor betrieben werden, um zwischen einer Betätigungsposition, in der die Betriebselemente in Positionen drängen, die den Endflächennocken der mehreren Nockenelementabschnitte in der axialen Richtung gegenüberliegen, und einer Einfahrposition, in der die Betriebselemente von gegenüberliegenden Positionen der Endflächennocken zurückfahren, beweglich zu sein, wobei der Betriebsmechanismus die Betriebselemente, die sich zu der Betätigungsposition bewegt haben, mit den Endflächennocken in Eingriff bringt und die Nockenelementabschnitte in der axialen Richtung bewegt, um dadurch den Nockenabschnitt zu schalten, der Ventile der Zylinder öffnet und schließt, die mehreren Betriebselemente umfassen: ein gemeinsames Betriebselement, das zwischen den einander gegenüberliegenden Endflächennocken der Nockenelementabschnitte von zwei zueinander benachbart angeordneten Zylindern, die in der Zündfolge aufeinanderfolgend sind, gemeinsam vorgesehen ist und das mit jeweiligen Endflächennocken greift, wenn die beiden Nockenelementabschnitte nah zueinander sind; und einzelne Betriebselemente, die für die einander gegenüberliegenden Endflächennocken der Nockenelementabschnitte von zwei zueinander benachbart angeordneten Zylindern, die in der Zündfolge nicht aufeinanderfolgend sind, und die Endflächennocken, die sich an gegenüberliegenden Enden der Zylinderreihe befinden, einzeln vorgesehen sind und die mit jeweiligen Endflächennocken greifen.
Ventilsystem für einen Mehrzylindermotor nach Anspruch 1, wobei der Mehrzylindermotor ein Reihen-Vierzylindermotor ist und die Zündfolge in der Reihenfolge dritter Zylinder, vierter Zylinder, zweiter Zylinder und erster Zylinder festgelegt ist.
Ventilsystem für einen Mehrzylindermotor nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Nockenelementabschnitt einen Neigungsabschnitt, der mit dem sich in der Betätigungsposition befindlichen Betriebselement in Gleitkontakt kommt, umfasst und das Betriebselement zurück zu der Einfahrposition schiebt, nachdem die Bewegung des Nockenelementabschnitts in der axialen Richtung durch das Betriebselement endet, und der dem gemeinsamen Betriebselement entsprechende Neigungsabschnitt nur in dem Nockenelementabschnitt vorgesehen ist, der sich in der Bewegungsreihenfolge der zwei Nockenelementabschnitte, die durch das gemeinsame Betriebselement in einer Trennrichtung zu bewegen sind, später bewegt.
Ventilsystem für einen Mehrzylindermotor nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Nockenelementabschnitt umfasst: einen Neigungsabschnitt, der mit dem sich in der Betätigungsposition befindlichen Betriebselement in Gleitkontakt kommt, und das Betriebselement zurück zu der Einfahrposition schiebt, nachdem die Bewegung des Nockenelementabschnitts in der axialen Richtung durch das Betriebselement endet; und einen regulierenden Abschnitt, der durchgehend mit dem Neigungsabschnitt ausgebildet ist und eine Bewegung des Betriebselements, das zurück zu der Einfahrposition geschoben wurde, zu der Betätigungsposition reguliert, und der Neigungsabschnitt und der regulierende Abschnitt, die dem gemeinsamen Betriebselement entsprechen, nur in dem Nockenelementabschnitt vorgesehen sind, der sich in der Bewegungsreihenfolge der zwei Nockenelementabschnitte, die durch das gemeinsame Betriebselement in einer Trennrichtung zu bewegen sind, später bewegt.