DE4121475A1 - Ventileinstellsteuervorrichtung fuer brennkraftmaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung befaßt sich allgemein mit einer Ventileinstell­ steuervorrichtung für eine Brennkraftmaschine. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf eine Ventileinstellsteuervor­ richtung zum Einstellen und Steuern der Öffnungszeit eines Einlaß- und/oder Auslaßventils einer Brennkraftmaschine nach Maßgabe der Brennkraftmaschinenlaufbedingungen.

In den letzten Jahren wurden zahlreiche Arten von Ventilein­ stellsteuervorrichtungen zum einstellbaren Steuern einer Öff­ nungszeit der Einlaß- und Auslaßventile bei Brennkraftmaschi­ nen für Fahrzeuge vorgeschlagen. In US-PSen 42 31 330 und 45 35 731 ist beispielsweise eine Ventileinstellsteuervor­ richtung angegeben, welche im allgemeinen eine Nockenwelle aufweist, die in einem Brennkraftmaschinenkopf angeordnet ist und zur Steuerung des Öffnens und Schließens der Einlaß- und Auslaßventile dient. Ferner weist die Vorrichtung eine zylindrische Hülse zur Aufnahme des Endabschnitts der Nocken­ welle und einen kreisförmigen Kolben auf, der zwischen dem Endabschnitt der Nockenwelle und der Hülse angeordnet ist. Die zylindrische Hülse hat ein Kettenrad, welches mit einer Steuerkette derart zusammenarbeitet, daß das Kettenrad durch eine Brennkraftmaschinenkurbelwelle über die Steuerkette an­ getrieben wird. Die Hülse hat auch eine Innenverzahnung, wel­ che in Eingriff mit einer Außenverzahnung ist, die auf dem kreisförmigen Kolben ausgebildet ist. Der kreisförmige Kolben ist auch mit einer Innenverzahnung versehen, welche in Ein­ griff mit einer Außenverzahnung ist, die auf dem Endabschnitt der Nockenwelle vorgesehen ist. Wenigstens eine der beiden, in Kämmeingriff befindlichen Paare von Verzahnungen ist spiralförmig bzw. schneckenförmig ausgebildet, um ein Schrau­ benrad bzw. ein Schrägrad zu bilden. Der kreisförmige Kolben ist derart ausgelegt, daß er axial relativ zur Nockenwelle und zur Hülse mittels eines Druckmitteldruckes gleitbeweglich ist, der über eine Hydraulikschaltung angelegt wird, und/oder mittels einer Federkraft einer Druckfeder, und zwar nach Maß­ gabe der Brennkraftmaschinenlaufbedingungen. Obgleich die bei­ den Verzahnungspaare ständig in Eingriff bleiben, bewirkt die axiale Verschiebebewegung bzw. Gleitbewegung des kreisförmigen Kolbens, daß die Nockenwelle um das Kettenrad und folglich um die Kurbelwelle sich dreht, die mit der Hülse über die Kette verbunden ist, so daß die Öffnungs- und Schließzeiten der Ein­ laß- und Auslaßventile gesteuert werden können.

Entsprechend den voranstehenden Ausführungen wird bei den vor­ stehend beschriebenen, üblichen Ventileinstellsteuervorrich­ tungen die relative Drehbewegung von der Nockenwelle zum Ket­ tenrad durch die Schrägverzahnung bewirkt, die wenigstens an einem der beiden, in Kämmeingriff befindlichen Paare von Ver­ zahnungen ausgebildet ist. Eine derartige Schrägverzahnung muß sehr genau bearbeitet sein, um mit hoher Genauigkeit ei­ nen Kämmeingriff der Verzahnung sicherzustellen. Aus diesem Grunde wird die Herstellung der Verzahnung kompliziert, der Arbeitswirkungsgrad bei der Herstellung ist herabgesetzt, und die Kosten zur Herstellung desselben steigen.

Ferner erstreckt sich bei den vorstehend angegebenen, übli­ chen Ventileinstellsteuervorrichtungen das Schrägrad längs der Achse der Nockenwelle und ist derart ausgelegt, daß es sich längs derselben bewegt, so daß ein großer Raum für die Aufnahme des Ventileinstellsteuersystems erforderlich ist. Als Folge hiervon werden die Abmessungen der Brennkraftma­ schine relativ groß.

Die Erfindung zielt daher hauptsächlich darauf ab, eine Ven­ tileinstellsteuervorrichtung für Brennkraftmaschinen bereit­ zustellen, welche die vorstehend zum Stand der Technik ge­ nannten Schwierigkeiten überwindet.

Ferner soll nach der Erfindung eine Ventileinstellsteuervor­ richtung bereitgestellt werden, die sich auf billigere Weise als übliche Vorrichtungen herstellen läßt, und welche eine kompaktere Auslegung hat.

Gemäß einem bevorzugten Lösungsgedanken nach der Erfindung wird eine Ventileinstellsteuervorrichtung für eine Brenn­ kraftmaschine bereitgestellt, welche folgendes aufweist: Ein hohles, drehbares Gehäuse, das durch ein Brennkraftmaschi­ nenabtriebsteil angetrieben und an einer Nockenwelle drehbar gelagert ist, wobei das drehbare Gehäuse eine Innenumfangs­ verzahnung hat; ein Drehteil, das in dem drehbaren Gehäuse un­ tergebracht und starr mit der Nockenwelle zur Ausführung ei­ ner Drehbewegung mit derselben verbunden ist, wobei das Dreh­ teil ein Paar von radial verlaufenden Abschnitten hat; ein Paar von Zahnrädern, die drehbeweglich auf den radial ver­ längerten Abschnitten gelagert sind und in Eingriff mit der Innenumfangsverzahnung sind, so daß sie nach Maßgabe der Dreh­ bewegung des drehbaren Gehäuses drehbar sind, um eine relative Winkelverlagerung des Drehteils zu dem drehbaren Gehäuse zu bewirken; eine Reguliereinrichtung bzw. eine Einstelleinrich­ tung zum Einstellen der relativen Winkelverschiebung des Dreh­ teils zu dem drehbaren Gehäuse innerhalb eines vorbestimmten maximalen Bereiches; eine Kupplungseinrichtung zum Begrenzen der Drehbewegung der Zahnräder, so daß unter Zuordnung zu der Einstelleinrichtung die relative Winkelverschiebung des Dreh­ teils zu dem drehbaren Gehäuse begrenzbar ist; und eine Steu­ ereinrichtung zum Steuern der Kupplungseinrichtung nach Maß­ gabe der gegenwärtigen bzw. momentanen Brennkraftmaschinen­ laufbedingungen.

Gemäß einem weiteren Lösungsgedanken nach der Erfindung wird eine Ventileinstellsteuervorrichtung für eine Brennkraftma­ schine angegeben, welche folgendes aufweist: Ein hohles, drehbares Gehäuse, welches durch ein Brennkraftmaschinenab­ triebsteil angetrieben und drehbeweglich an einer Nockenwelle gelagert ist, wobei das drehbare Gehäuse eine Eingriffsfläche an einer Innenfläche hiervon hat; ein Drehteil, das in dem drehbaren Gehäuse aufgenommen und starr mit der Nockenwelle zur Ausführung einer Drehbewegung mit derselben verbunden ist, wobei das Drehteil ein Paar von radial verlängerten Abschnit­ ten hat; eine Reguliereinrichtung bzw. Einstelleinrichtung zum Einstellen der relativen Winkelverschiebung von dem Drehteil zu dem drehbaren Gehäuse innerhalb eines maximalen Bereiches; eine Drehbegrenzungseinrichtung, die an den radial verlängerten Abschnitten angeordnet ist und in Eingriff mit der Eingriffs­ fläche derart bringbar ist, daß die zugeordnete Einstellein­ richtung zur Begrenzung der relativen Winkelverschiebung des Drehteils zu dem drehbaren Gehäuse genutzt werden kann, und eine Steuereinrichtung zum Steuern der Einstelleinrichtung nach Maßgabe von gegenwärtigen bzw. momentanen Brennkraftma­ schinenlaufbedingungen.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung er­ geben sich aus der nachstehenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeich­ nung. Diese Ausführungsformen haben keinerlei beschränkenden Charakter. In der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 eine Schnittansicht einer ersten bevorzugten Ausführungsform eines Ventileinstellsteuer­ systems gemäß der Erfindung,

Fig. 2 eine Schnittansicht längs der Linie II-II in Fig. 1,

Fig. 3A eine Ansicht zur Verdeutlichung einer ersten Kupplungseinrichtung der Ventileinstellsteuer­ vorrichtung nach Fig. 1,

Fig. 3B eine Schnittansicht längs der Linie IIIB-IIIB in Fig. 3A,

Fig. 4A eine Ansicht zur Verdeutlichung des Zusammen­ hangs zwischen einer zweiten Kupplungseinrich­ tung der Ventileinstellsteuervorrichtung nach Fig. 1,

Fig. 4B eine Schnittansicht längs der Linie IVB-IVB nach Fig. IVA,

Fig. 5 und 6 Schnittansichten einer zweiten bevorzugten Ausführungsform einer Ventileinstellsteuer­ vorrichtung nach der Erfindung,

Fig. 7 eine Schnittansicht längs der Linie VII-VII in Fig. 5,

Fig. 8 eine vergrößerte Ansicht des Ausschnitts A von Fig. 7,

Fig. 9 und 10 Schnittansichten einer dritten bevorzugten Ausführungsform einer Ventileinstellsteuer­ vorrichtung nach der Erfindung, und

Fig. 11 und 12 Schnittansichten längs der Linie XI-XI in Fig. 9.

Unter Bezugnahme auf die Zeichnung und insbesondere auf die Fig. 1 bis 2 ist eine erste bevorzugte Ausführungsform einer Ventileinstellsteuervorrichtung nach der Erfindung gezeigt, die für eine Brennkraftmaschine für ein Fahrzeug mit zwei obenliegenden Nockenwellen (DOHC) bestimmt ist.

Wie in Fig. 1 gezeigt ist, ist eine Nockenwelle 10, die zum Öffnen und Schließen eines Einlaßventils (nicht gezeigt) be­ stimmt ist, drehbeweglich an einem Nockenlager 12 gelagert, das in einem oberen Teil des Zylinderkopfs angeordnet ist.

Ein getriebenes Kettenrad 14 ist derart ausgelegt, daß in dem­ selben der Endabschnitt der Nockenwelle 10 aufgenommen ist. Das getriebene Kettenrad 14 weist einen im wesentlichen zy­ lindrischen Kettenradkörper 16 und eine im wesentlichen scheibenförmige Abdeckplatte 18 auf. Der Kettenradkörper 16 und die Abdeckplatte 18 sind miteinander mit Hilfe von Befesti­ gungsschrauben verbunden, so daß sie einen Innenraum begrenzen, in dem eine Druckkammer 20 gebildet wird. Die Abdeckplatte 18 hat einen Führungsabschnitt 18a, der in Richtung zu der Druck­ kammer 20 vorsteht. Der Kettenradkörper 16 hat einen durchmes­ serkleinen, zylindrischen Abschnitt 16a, der drehbeweglich an dem Endabschnitt 10a der Nockenwelle 10 gelagert ist. Zusätz­ lich ist der Kettenradkörper 16 einteilig mit zwei Reihen von ringförmigen Außenzahnradabschnitten 16b und 16c versehen, die auf dem Außenumfang des Kettenradkörpers 16 parallel zuein­ ander angeordnet sind und einen vorbestimmten Abstand zuein­ ander haben. Diese Außengewindezahnabschnitte 16b und 16c sind in Eingriff mit einer Steuerkette (nicht gezeigt), die auch in Eingriff mit einem treibenden Zahnrad ist, welches fest mit einer Kurbelwelle (nicht gezeigt) zum Übertragen der Drehkraft von der Kurbelwelle zu dem getriebenen Kettenrad 14 verbunden ist. Der Kettenradkörper 16 ist auch einteilig mit einem kreis­ förmigen Innenzahnradabschnitt 16d auf dem Innenumfang versehen.

Ein Zwischen-Drehteil 22 ist in dem Innenraum des getriebenen Kettenrads 14 angeordnet. Wie am deutlichsten aus Fig. 2 zu er­ sehen ist, weist das Zwischen-Drehteil 22 einen im wesentlichen zylindrischen Basisabschnitt 22a und ein Paar von länglichen Armabschnitten 22b auf, welche von gegenüberliegenden Stellen auf den Basisabschnitt 22a in eine Richtung senkrecht zu der Achse der Nockenwelle 10 verlaufen. Der Basisabschnitt 22a ist fest mit dem Endabschnitt 10a der Nockenwelle 10 dadurch ver­ bunden, daß eine Befestigungsschraube 24 in eine mit Gewinde versehene Öffnung 10b eingreift, die in dem Endabschnitt 10a der Nockenwelle 10 ausgebildet ist und die in eine Richtung der Achse der Nockenwelle 10 verläuft. Da das Zwischendrehteil 22 fest mit dem Endabschnitt 10a der Nockenwelle verbunden ist, wird ermöglicht, daß eine Drehbewegung relativ zum getriebenen Kettenrad 14 zugelassen ist, welches drehbeweglich auf dem End­ abschnitt 10a der Nockenwelle 10 gelagert ist. Jedoch ist der maximal zulässige Drehbereich des Zwischendrehteils 22 relativ zum getriebenen Kettenrad 14 durch erste und zweite Anschlagbol­ zen 26 und 28 begrenzt, die von der Innenfläche des Kettenrad­ körpers 16 vorstehen und in eine Richtung parallel zur Achse der Nockenwelle 10 verlaufen. Ein Paar von Stützwellen 30 und 32 sind fest mit den freien Endabschnitten der Armabschnitte 22b verbunden. Diese Stützwellen bzw. Stützachsen 30 und 32 verlaufen in eine Richtung parallel zur Achse der Nockenwelle 10 und weisen durchmessergroße Abschnitte 30a und 32a und durch­ messerkleine Abschnitte 30b und 32b jeweils auf.

Die durchmesserkleinen Abschnitte 30b und 32b der Stützwellen 30 und 32 lagern erste und zweite Zahnräder 34 und 36 jeweils drehbar. Die ersten und zweiten Zahnräder 34 und 36 haben je­ weils zylindrische Abschnitte 34a und 36a, die im wesentli­ chen den gleichen Außendurchmesser wie der durchmessergroße Abschnitt 30a und 32a der Stützwellen 30 und 32 hat. Die zy­ lindrischen Abschnitte 34a und 36a sind derart ausgelegt, daß sie jeweils in koaxialem Kontakt mit den zugeordneten durch­ messergroßen Abschnitten 30a und 32a sind.

Die Drehbewegungen der ersten und zweiten Zahnräder 34 und 36 werden mit Hilfe der ersten und zweiten Einweg-Kupplungs­ einrichtungen 38 und 40 reguliert bzw. gesteuert. Die er­ sten und zweiten Kupplungseinrichtungen 38 und 40 weisen jeweils erste und zweite Kupplungsfedern 42 und 44 und im wesentlichen zylindrische erste und zweite Arbeitsteile 46 und 48 auf. Die ersten und zweiten Kupplungsfedern 42 und 44 sind jeweils auf die durchmessergroßen Abschnitte 30a und 32a gewickelt und folglich auf den zylindrischen Abschnitten 34a und 36a angeordnet. Die ersten und zweiten zylindrischen Arbeitsteile 46 und 48 sind jeweils um die zugeordneten Kupplungsfedern 42 und 44 derart angeordnet, daß diese um einen vorbestimmten Abstand voneinander getrennt sind. Ferner sind sie drehbeweglich zwischen den zugeordneten Zahn­ rädern 34 oder 36 und dem zugeordneten Armabschnitt 22b des Zwischendrehteils 22 gelagert. Die ersten und zweiten Kupp­ lungsfedern 42 und 44 sind in Gegenrichtung zueinander ge­ wickelt. Die Enden 42a und 44a der ersten und zweiten Kupp­ lungsfedern 42 und 44 sind jeweils mit den zugeordneten Arm­ abschnitten 22b des Zwischendrehteils 22 verbunden, und die anderen Enden 42b und 44b hiervon sind jeweils mit den äu­ ßeren Endabschnitten der zugeordneten Arbeitsteile 46 und 48 verbunden. Wie am deutlichsten aus den Fig. 3A, 3B, 4A und 4B zu ersehen ist, sind die zugeordneten Arbeitsteile 46 und 48 einteilig mit erhabenen Abschnitten 46a und 48a ausgebildet, welche allmählich auf der Außenumfangsfläche in Gegenrichtun­ gen ansteigen. Die ansteigenden Abschnitte 46a und 48a haben jeweils erste und zweite, konische Flächen 46b und 48b, wel­ che in eine Richtung senkrecht zu der Umfangsfläche der zuge­ ordneten Arbeitsteile 46 und 48 verlaufen, so daß sie relativ zur Achse der zugeordneten Arbeitsteile 46 und 48 geneigt sind.

Die Drehbewegung der Arbeitsteile 46 und 48 wird durch eine Schalteinrichtung 50 gesteuert. Die Schalteinrichtung 50 weist im allgemeinen ein im wesentlichen zylindrisches Gleitstück 52 auf, welches gleitbeweglich in dem Kettenradkörper 16 in einer Richtung der Achse der Nockenwelle 10 angeordnet ist, und eine Hydraulikschaltung 54 auf, welche unter Druck ste­ hendes Druckmittel dem Innenraum der Druckkammer 20 zu­ führt, um das Gleitstück 52 in Fig. 1 in Richtung nach links zu drücken. Ein offener Endabschnitt des Gleitstücks 52 ist nach innen gebogen, um einen Flanschabschnitt zu bil­ den, welcher in Kontakt mit dem Führungsabschnitt 18a der Abdeckplatte 18 ist, um an diesem gleitbeweglich geführt zu sein. Der Innenumfang des anderen offenen Endabschnitts des Gleitstücks 52 ist in Kontakt mit dem Außenumfang des Basis­ abschnitts 22a des Zwischendrehteils 22, um auf demselben gleitbeweglich angeordnet zu sein. Zusätzlich verlaufen er­ ste und zweite Druckbolzen 56 und 58 radial von dem Außenum­ fang des anderen offenen Endabschnitts des Gleitstücks 52 weg. Wie am deutlichsten aus den Fig. 3A, 3B, 4A und 4B zu erse­ hen ist, sind die Endabschnitte der ersten und zweiten Druck­ bolzen 56 und 58 derart beschaffen und ausgelegt, daß sie die zugeordneten konischen Flächen 46b und 48b der Arbeitsteile 46 und 48 nach Maßgabe der Axialbewegung des Gleitstücks 52 mit einer Druckkraft beaufschlagen. Wenn das Gleitstück 52 sich in Richtung nach links bewegt, drückt der erste Druckbol­ zen 56 die erste konische Fläche 46b derart, daß bewirkt wird, daß das erste Arbeitsteil 46 sich in Uhrzeigerrichtung in Fig. 3B dreht, wodurch bewirkt wird, daß die erste Kupplungs­ feder 42 sich entspannen kann. Wenn andererseits das Gleit­ stück 52 in Fig. 1 in Richtung nach rechts bewegt wird, drückt der zweite Druckbolzen 58 die zweite konische Fläche 48b der­ art, daß bewirkt wird, daß das zweite Arbeitsteil 48 sich in Gegenuhrzeigerrichtung in Fig. 4B dreht, wodurch bewirkt wird, daß die zweite Kupplungsfeder 44 sich entspannen kann. Das Gleitstück 52 ist in Fig. 1 nach rechts mittels einer Spiral­ feder 60 vorbelastet, welche zwischen der Abdeckplatte 18 und den Druckbolzen 56 und 58 angeordnet ist. Somit ist das Gleit­ stück 52 derart vorbelastet, daß der zweite Druckbolzen 58 die zweite konische Fläche 48b mit einer Druckkraft beaufschlagt, um zu bewirken, daß das zweite Arbeitsteil 48 sich in Gegen­ uhrzeigerrichtung derart dreht, daß bewirkt wird, daß sich die zweite Kupplungsfeder 44 entspannen kann.

Die Hydraulikschaltung 54 umfaßt einen ersten Fluiddurchgang 62, der von einem Hauptölversorgungsteil (nicht gezeigt) ab­ zweigt, und durch das Nockenlager 12 geht, und sich in radia­ ler Richtung der Nockenwelle 10 erstreckt. Ferner umfaßt sie einen zweiten Fluiddurchgang 64, der sich in eine Richtung der Achse der Nockenwelle 10 erstreckt, um eine Fluidverbin­ dung zwischen dem ersten Fluiddurchgang 62 und der Druckkam­ mer 20 herzustellen. Zusätzlich ist ein elektromagnetisches Ventil 66 stromauf von dem ersten Fluiddurchgang 62 angeord­ net. Das elektromagnetische Ventil 66 wird durch eine elektro­ nische Steuereinrichtung 68 gesteuert, welche den momentanen Brennkraftmaschinenlaufzustand auf der Basis von Ausgangs­ signalen von einem Kurbelwinkelsensor, einem Luftmengenmesser (nicht gezeigt) usw. erfaßt, um ein EIN- oder AUS-Signal an das elektromagnetische Ventil 66 abzugeben. Wenn die Steuer­ einrichtung 68 ein EIN-Signal an das elektromagnetische Ven­ til 66 abgibt, öffnet das elektromagnetische Ventil 66, um zu ermöglichen, daß der Druckmitteldruck von einer Ölpumpe 70 an die Druckkammer 20 angelegt werden kann. Wenn anderer­ seits die Steuereinrichtung 68 ein AUS-Signal an das elektro­ magnetische Ventil 66 abgibt, wird dieses geschlossen, um zu verhindern, daß der Druckmitteldruck an die Druckkammer 20 angelegt wird.

Nachstehend wird die Arbeitsweise der vorstehend angegebenen Ventileinstellsteuervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfin­ dung näher erläutert.

Wenn beispielsweise die Brennkraftmaschine in einem Nieder­ belastungsbetriebsbereich arbeitet, gibt die Steuereinrich­ tung 68 ein AUS-Signal an das elektromagnetische Ventil 66 ab, so daß verhindert wird, daß der Druckmitteldruck von der Ölpumpe 70 an die Druckkammer 20 angelegt wird. Somit be­ wegt sich das Gleitstück 52 in die am äußersten rechts lie­ gende Position in Fig. 1 durch die Federkraft der Spiralfe­ der 60. Als Folge hiervon wird entsprechend den Fig. 4A und 4B der zweite Druckbolzen 58 gegen die zweite konische Flä­ che 48b gedrückt, um zu bewirken, daß das zweite Arbeitsteil 48 sich in Gegenuhrzeigerrichtung in Fig. 4B dreht, so daß die zweite Kupplungsfeder sich entlasten kann, um zu ermög­ lichen, daß das zweite Zahnrad 36 sich sowohl in Vorwärtsrich­ tung als auch in Rückwärtsrichtung drehen kann. Da zu diesem Zeitpunkt entsprechend den Fig. 3A und 3B der erste Druckbol­ zen 56 von der ersten konischen Fläche 46a getrennt ist, so daß keine Beaufschlagung des ersten Arbeitsteils 46 erfolgt, sind der zylindrische Abschnitt 34a des ersten Zahnrads 34 und der durchmessergroße Abschnitt 30a der Stützwelle 30 eng an­ liegend durch die Federkraft der ersten Kupplungsfeder 42 an­ geordnet und sind somit miteinander verbunden. Obgleich sich somit das erste Zahnrad 34 in eine Richtung drehen kann, in der sich die erste Kupplungsfeder 42 entspannen kann, d.h. in eine Richtung des Pfeils A in Fig. 2, wird eine Drehbewe­ gung in Gegenrichtung verhindert. Wenn daher ein positives Drehmoment erzeugt wird, wenn das Einlaßventil geschlossen ist, und dieses an die Nockenwelle 10 angelegt wird, ist das erste Zahnrad 34 an einer Drehbewegung in Gegenuhrzeigerrichtung in Fig. 2 durch die erste Kupplungsfeder 42 gehindert. Wenn an­ dererseits ein negatives Drehmoment an der Nockenwelle 10 an­ liegt, wird das erste Zahnrad 34 an einer Drehbewegung in Uhr­ zeigerrichtung in Fig. 2 durch den zweiten Anschlagbolzen 28 begrenzt. Somit ist die Nockenwelle 10 sowohl in positiven als auch negativen Richtungen mit Hilfe des Zwischendrehteils 22 begrenzt, so daß die Nockenwelle 10 an Ort und Stelle ge­ halten bleibt, an der der Armabschnitt 22b in Kontakt mit dem zweiten Anschlagbolzen 28 ist. Als Folge hiervon wird die Nockenwelle 10 in einer Drehposition gehalten, in der die Schließzeit des Einlaßventils verzögert bzw. nachverstellt ist.

Wenn es sich andererseits bei einem Brennkraftmaschinenlauf­ zustand um einen Laufzustand mit hoher Belastung handelt, wird das elektromagnetische Ventil 66 EIN-geschaltet, um Arbeitsfluid der Druckkammer 20 von der Ölpumpe 70 über die ersten und zweiten Fluiddurchgänge 62 und 64 zuzuleiten, so daß der Druck in der Druckkammer 20 unmittelbar ansteigt. So­ mit wird das Gleitstück 52 in Fig. 1 in Richtung nach links durch den hohen Druckmitteldruck in der Druckkammer 20 be­ wegt, welcher die Federkraft der Spiralfeder 60 überwindet, so daß der erste Druckbolzen 56 die erste konische Fläche 46a mit einer Druckkraft beaufschlagt und hierdurch das er­ ste Arbeitsteil 46 in Uhrzeigerrichtung in Fig. 3B verdreht wird. Als Folge hiervon ermöglicht die erste Kupplungsfeder 20, daß das erste Zahnrad 34 sich sowohl in positiven als auch negativen Richtungen drehen kann. Da zu diesem Zeitpunkt der zweite Druckbolzen 58 von der zweiten konischen Fläche 48b des zweiten Arbeitsteils 48 getrennt ist, sind der zylindri­ sche Abschnitt 36a des zweiten Zahnrads 36 und der durchmes­ sergroße Abschnitt 32a der Stützwelle 32 eng miteinander durch die zweite Kupplungsfeder 44 verbunden, so daß sie miteinander gekoppelt sind. Obgleich daher das zweite Zahnrad 36 sich in einer Richtung drehen kann, in der sich die zweite Kupplungs­ feder 44 entlasten kann, d. h. in Richtung des Pfeils B in Fig. 2, wird es an einer Drehbewegung in Uhrzeigerrichtung gehindert. Wenn in diesem Zustand ein positives Drehmoment an der Nockenwelle 10 anliegt, kann sich die Nockenwelle 10 in positiver Richtung drehen, bis der Armabschnitt 22b des Zwischendrehteils 22 in Kontakt mit dem ersten Anschlagbolzen 26 kommt. Wenn in dieser Position ein negatives Drehmoment an der Nockenwelle 10 anliegt, wird die Nockenwelle hinsicht­ lich ihrer Drehbewegung sowohl in positiver als auch in nega­ tiver Richtung durch das zweite Zahnrad 34 begrenzt, welches an einer Drehbewegung in Uhrzeigerrichtung gehindert ist, und diese Begrenzung erfolgt im Zusammenwirken mit dem ersten An­ schlagbolzen 26. Als Folge hiervon wird die Nockenwelle 10 in einer Drehposition gehalten, in welcher die Schließzeit des Einlaßventiles vorverstellt ist.

Wenn sich ferner der Brennkraftmaschinenlaufzustand von einem Laufzustand mit hoher Belastung zu einem Laufzustand mit ge­ ringer Belastung ändert, wird der Druckmitteldruck in der Druckkammer 20 zur Außenseite hin über das elektromagnetische Ventil 66 entlastet.

Nach der vorliegenden Erfindung kann eine andere Schaltein­ richtung anstelle der Schalteinrichtung 50 vorgesehen sein. Beispielsweise kann das Gleitstück 52 direkt durch eine elek­ tromagnetische Beaufschlagungseinrichtung angetrieben werden.

Die Fig. 5 bis 8 zeigen eine zweite bevorzugte Ausführungs­ form einer Ventileinstellsteuervorrichtung nach der vorlie­ genden Erfindung. Ähnlich wie bei der vorstehend beschriebenen bevorzugten Ausführungsform ist eine Nockenwelle 100 drehbe­ weglich an einem Nockenlager 102 gelagert. Ein getriebenes Kettenrad 104 ist derart ausgelegt, daß in demselben der End­ abschnitt der Nockenwelle 100 aufgenommen ist. Das getriebene Kettenrad 104 weist einen im wesentlichen zylindrischen Ket­ tenradkörper 106 und eine im wesentlichen scheibenförmige Ab­ deckplatte 108 zur Aufnahme eines offenen Endes des Ketten­ radkörpers 106 auf, um darin einen Innenraum zu begrenzen. Die andere Endwand 106a des Kettenradkörpers 106 ist mit einem durchmesserkleinen, zylindrischen Abschnitt 106b versehen, wel­ cher drehbeweglich an dem Endabschnitt 100a der Nockenwelle 100 gelagert ist. Zusätzlich ist der Kettenradkörper 106 ein­ teilig mit zwei Reihen von kreisförmigen Außenzahnrädern, Zahnradabschnitten 106c und 106d, ausgebildet, welche auf dem Außenumfang des Kettenradkörpers 106 parallel zueinander, aber um einen vorbestimmten Abstand voneinander getrennt angeordnet sind. Diese Außengewindeabschnitte 106c und 106d sind in Ein­ griff mit einer Steuerkette (nicht gezeigt), welche ebenfalls mit einem treibenden Kettenrad zusammenarbeitet, welches auf einer Kurbelwelle (nicht gezeigt) zum Übertragen einer Dreh­ kraft von der Kurbelwelle zu dem getriebenen Kettenrad 104 fest vorgesehen ist. Wie am deutlichsten aus Fig. 7 zu ersehen ist, ist der Kettenradkörper 106 ebenfalls einteilig mit ei­ nem Paar von im wesentlichen keilförmigen Vorsprüngen 110 und 112 auf dem Innenumfang desselben versehen. Die zu innerst lie­ genden, in axiale Richtung weisenden Flächen der zugeordneten, keilförmigen Vorsprünge 110 und 112 sind mit ersten und zwei­ ten, gekrümmten, geneigten Flächen 110a und 112a versehen, welche allmählich von dem Innenumfang des getriebenen Ketten­ rads 104 jeweils zu zugeordneten Scheitelpunkten 110b und 112b geneigt verlaufen, welche der Drehachse am nächsten liegen. Die Flächen 110a und 112a sind in Gegenrichtungen zueinander ge­ neigt. Dies bedeutet, daß die ersten und zweiten, geneigten Flächen 110a und 112a derart geneigt sind, daß ihre Höhen all­ mählich von der rechten Seite in Richtung der linken Seite in Fig. 7 abnehmen.

Ein im wesentlichen zylindrisches Zwischendrehteil 114 ist in dem Innenraum des getriebenen Kettenrads 104 angeordnet. Das Zwischendrehteil 114 ist fest mit dem Endabschnitt 100a der Nockenwelle 100 mit Hilfe einer Befestigungsschraube 116 ver­ bunden, welche in eine Durchgangsöffnung 114a eingreift, die das Zwischendrehteil 114 durchsetzt, und in eine mit Gewinde versehene Öffnung 100b eingreift, die in dem Endabschnitt 100a der Nockenwelle 100 ausgebildet ist und in Richtung der Achse der Nockenwelle 100 verläuft. Da das Zwischendrehteil 114 fest mit dem Endabschnitt 100a der Nockenwelle 100 verbunden ist, wird ermöglicht, daß sich diese relativ zu dem getriebenen Kettenrad 104 drehen kann, welches drehbeweglich auf dem End­ abschnitt 100a der Nockenwelle 100 gelagert ist. Wie in Fig. 7 gezeigt ist, ist jedoch der maximal zulässige Drehbereich des Zwischendrehteils 114 relativ zu dem getriebenen Ketten­ rad 104 durch erste und zweite Anschlagbolzen 118 und 120 begrenzt, die von der Innenfläche der anderen Endwand 106a des Kettenradkörpers 106 vorstehen und in eine Richtung pa­ rallel zur Achse der Nockenwelle 100 verlaufen.

Das Zwischendrehteil 114 hat ein Paar von Vorsprüngen 122 und 124, die radial von dem Außenumfang in Gegenrichtungen hiervon weg verlaufen. Diese Vorsprünge 122 und 124 haben zugeordnete Öffnungen 122a und 124a, welche in Richtung der Achse des Dreh­ teils 114 verlaufen. Die Öffnungen 122a und 124a nehmen je­ weils darin hydraulische Sperreinrichtungen 126 und 128 auf, welche durch einen Hydraulikdruck von einer Hydraulikschaltung 130 angetrieben sind. Die hydraulischen Sperreinrichtungen 126 und 128 weisen im allgemeinen im wesentlichen zylindrische Hal­ teteile 132 und 134 und im wesentlichen zylindrische erste und zweite Kolbenteile 136 und 138 jeweils auf. Die Halteteile 132 und 134 sind jeweils in den Öffnungen 122a und 124a aufge­ nommen, um mit den Bodenteilen derselben fest verbunden zu sein. Die ersten und zweiten Kolbenteile 136 und 138 sind jeweils zwischen dem Innenumfang der Öffnung 122a und dem Außenumfang des Halteteils 132 sowie zwischen dem Innenumfang der Öffnung 124a und dem Außenumfang des Halteteils 134 angeordnet, so daß sie in Richtung der Achse hierzu beweglich sind. Die ersten und zweiten Kolbenteile 136 und 138 sind den entsprechenden Halteteilen 132 und 134 zugeordnet, um erste und zweite Hoch­ druck-Kammern 140 und 142 jeweils zu bilden. Die Halteteile 132 und 134 haben jeweils Fluiddurchgänge 144 und 146, die je­ weils längs der Achse verlaufen und zur Zufuhr von Arbeitsfluid zu den zugeordneten Hochdruck-Kammern 140 und 142 von einer Öl­ pumpe 147 über die Hydraulikschaltung 130 bestimmt sind. Die Außenumfänge der Kolbenteile 136 und 138 sind mit ringförmigen Ableitungsnuten 148 und 150 jeweils versehen. An den Endab­ schnitten der zugeordneten Kolbenteile 136 und 138 sind halbku­ gelförmige Druckabschnitte 136a und 138a vorgesehen, welche zugeordnete, geneigte Flächen 110a und 112a mit einer Druck­ kraft beaufschlagen. In den Umfangswänden der zugeordneten Kolbenteile 136 und 138 sind kleine Öffnungen 152 und 154 ausgebildet, um eine Fluidverbindung zwischen der ringför­ migen Ableitungsnut 148 oder 150 und der Hochdruck-Kammer 140 odere 142 herzustellen. Die zugeordneten Kolbenteile 136 und 138 sind in Richtung den zugeordneten, geneigten Flächen 110a und 112a mit Hilfe von Druckfedern 156 und 158 vorbela­ stet, welche in den Hochdruckkammern 140 und 142 angeordnet sind. Zusätzlich ist ein Ende des jeweiligen Fluiddurchganges 144 und 146 mit einem Einweg-Rückschlagventil 160 und 162 ver­ sehen, um zu ermöglichen, daß das Fluid in den Fluiddurchgän­ gen 144 und 146 nur in die jeweils zugeordneten Hochdruck-Kam­ mern 140 und 142 eingeleitet werden kann.

Wie in den Fig. 5 und 6 gezeigt ist, umfaßt die Hydraulikschal­ tung 130 einen Hauptfluiddurchgang 160, der von einer Hauptöl­ versorgung (nicht gezeigt) abzweigt, und durch das Nockenlager 102 geht, sowie sich in radialer Richtung der Nockenwelle 100 erstreckt, und sie umfaßt einen ringförmigen Fluiddurchgang 166, der zwischen der Befestigungsschraube 116 und der mit Gewinde versehenen Öffnung 100b der Nockenwelle 100 vorgesehen ist, um eine Fluidverbindung zwischen dem Hauptfluiddurchgang 164 und den Fluiddurchgängen 144 und 146 herzustellen. Zusätz­ lich umfaßt die Hydraulikschaltung 130 eine Steuerkammer 168, welche im Kopfteil 116a der Befestigungsschraube 116 ausgebil­ det ist. Die Steuerkammer 168 steht in Verbindung mit den ersten und zweiten Öffnungen 170 und 172, die radial zur Her­ stellung einer Fluidverbindung zwischen der Steuerkammer 168 und der Außenseite hiervon verlaufen. Die ersten und zweiten Öffnungen 170 und 172 stehen jeweils mit den ringförmigen Ab­ leitungsnuten 148 und 150 über L-förmige Ableitungsdurchgänge 174 und 176 in Verbindung. Die Steuerkammer 168 hat ein offe­ nes Ende 168a, welches sich zur Außenseite hin öffnet. Die aus­ laßseitigen Durchgänge der Hydraulikschaltung 130 sind derart ausgelegt, da8 sie mittels Schalteinrichtungen 178 steuerbar bzw. regelbar sind.

Die Schalteinrichtung 178 weist im allgemeinen ein Schieber­ ventil 18 auf, das gleitbeweglich in der Steuerkammer 168 in axialer Richtung derselben angeordnet ist, und eine elektro­ magnetische Beaufschlagungseinrichtung 182, welche bewirkt, daß das Schieberventil 18 in die Fig. 5 und 6 in Richtung nach rechts entgegen der Federkraft einer Spiralfeder 184 ge­ drückt wird. Das Schieberventil 18 weist einen im wesentlichen zylindrischen Ventilkörper 18a auf, der mit dem Ende einer Treibstange 182a der elektromagnetischen Beaufschlagungsein­ richtung 182 verbunden ist, und in welchem ein Innenraum be­ grenzt wird. Der Ventilkörper 18a hat einen im wesentlichen T-förmigen Fluiddurchgang 18b zum selektiven Verbinden der ersten oder zweiten Öffnung 17 oder 172 mit der Außenseite nach Maßgabe der Bewegung des Ventilkörpers 180a.

Die elektromagnetische Beaufschlagungseinrichtung 182 ist fest mit einer Kippabdeckung 186 verbunden und sie wird auf der Basis eines EIN-AUS-Signals von einer Steuereinrichtung (nicht gezeigt) gesteuert, welche einen Mikrocomputer bzw. Kleinrechner enthält. Diese Steuereinrichtung erfaßt den mo­ mentanen Laufzustand der Brennkraftmaschine auf der Basis von Abgabesignalen von einem Kurbelwinkelsensor, einem Luft­ strömungsmesser (nicht gezeigt) usw., um ein Steuersignal an die elektromagnetische Beaufschlagungseinrichtung 182 ab­ zu geben.

Die Arbeitsweise dieser bevorzugten Ausführungsform der Ven­ tileinstellsteuervorrichtung nach der vorliegenden Erfindung wird nachstehend näher beschrieben.

Wenn beispielsweise die Brennkraftmaschine in einem Laufzu­ stand mit geringer Belastung arbeitet, gibt die Steuerein­ richtung ein AUS-Signal an die elektromagnetische Beaufschla­ gungseinrichtung 182 ab, so daß das Schieberventil 180 in der in Fig. 5 gezeigten linken Position durch die Federkraft der Spiralfeder 184 gehalten ist. In dieser Position öffnet der Ventilkörper 180a die zweite Öffnung 172, um eine Fluidver­ bindung zwischen der zweiten Hochdruck-Kammer 142 zu der Aus­ senseite hin herzustellen und die Fluidverbindung zwischen der ersten Hochdruck-Kammer 140 zur Außenseite hin zu sperren. Da­ her bleibt das Arbeitsfluid, das den ersten und zweiten Hoch­ druck-Kammern 140 und 142 von der Ölpumpe 147 über den Haupt­ fluiddurchgang 164, den ringförmigen Fluiddurchgang 166, die Fluiddurchgänge 144 und 146 und die Rückschlagventile 160 und 162 zugeleitet wurde, nur in der ersten Hochdruck-Kammer. Dies bedeutet, daß das Arbeitsfluid, welches der zweiten Hochdruck- Kammer 142 zugeleitet wird, zur Außenseite hin über die kleine Öffnung 154, die Auslaßnut 150, den Auslaßdurchgang 176, die zweite Öffnung 172, die Steuerkammer 168 und den Fluiddurchgang 180b abgegeben wird. Als Folge hiervon beaufschlagt der Druck­ abschnitt 138b des zweiten Kolbenteils 138 die zweite geneig­ te Fläche 112a mit nur einer kleinen Federkraft der Druckfe­ der 158 mit einer Druckkraft. Andererseits beaufschlagt der Druckabschnitt 136a des ersten Kolbenteils 136 einen unteren Abschnitt der ersten geneigten Fläche 110a mit einer starken zusammengesetzten Kraft aus der Federkraft der Druckfeder 156 und dem Druckmitteldruck in der ersten Hochdruck-Kammer 140 mit einer Druckkraft. Wenn in diesem Zustand eine Drehkraft in Uhrzeigerrichtung in Fig. 7 (ein positives Drehmoment) an der Nockenwelle 100 anliegt, wird das erste Kolbenteil 136 an ei­ ner Bewegung zu den höheren Abschnitten der geneigten Fläche 110a gehindert, da das erste Kolbenteil 136 stark gegen die geneigte Fläche 110a durch die zusammengesetzte Kraft gedrückt wird, so daß die positive Drehbewegung der Nockenwelle 100 be­ grenzt ist. Andererseits ist die negative Drehbewegung der Nockenwelle 100 durch den zweiten Anschlagbolzen 120 begrenzt, welcher in Kontakt mit den Armabschnitten 122 und 124 des Zwischendrehteils 114 ist. Somit ist die relative Drehposi­ tion der Nockenwelle 100 zu dem getriebenen Kettenrad 104 zu­ verlässig in jener Lage festgelegt, die in durchgezogenen Li­ nien in Fig. 7 gezeigt ist, so daß die Nockenwelle 100 in ei­ ner Drehposition gehalten ist, in der die Schließzeit des Ein­ laßventils verzögert bzw. nachverstellt ist.

Wenn andererseits sich der Brennkraftmaschinenlaufzustand von einem Laufzustand mit hoher Belastung ändert, gibt die Steuer­ einrichtung ein EIN-Signal an die elektromagnetische Beauf­ schlagungseinrichtung 182 ab, um zu bewirken, daß das Schie­ berventil 180 sich in Fig. 6 entgegen der Federkraft der Spi­ ralfeder 184 nach rechts bewegt, so daß die erste Öffnung 170 offen ist, während die zweite Öffnung 172 geschlossen ist. Somit beaufschlagt der Druckabschnitt 138a des zweiten Kolbens 138 die zweite geneigte Fläche 112a mit einer zusammengesetzten Kraft aus der Federkraft der Druckfeder 158 und dem Druckmittel­ druck in der zweiten Hochdruck-Kammer 142 mit einer Druckkraft. Andererseits beaufschlagt der Druckabschnitt 136a des ersten Kolbenteils 136 die erste geneigte Fläche 110a nur mit der Fe­ derkraft der Druckfeder 156 mit einer Druckkraft. Wenn daher in diesem Zustand ein positives Drehmoment an der Nockenwel­ le 110 anliegt, dreht sich die Nockenwelle in positiver Rich­ tung, bis sie in Kontakt mit dem ersten Anschlagbolzen 118 kommt, wie dies mit gebrochener Linie in Fig. 7 verdeutlicht ist. Wenn in dieser Position ein negatives Drehmoment an der Nockenwelle 100 anliegt, wird die negative Drehbewegung der Nockenwelle 100 begrenzt, da der Druckabschnitt 138a des zwei­ ten Kolbenteils 138 den unteren Abschnitt der zweiten geneig­ ten Fläche 112a mit einer starken Druckkraft beaufschlagt. An­ dererseits wird die positive Drehbewegung der Nockenwelle 100 durch die Anschlagbolzen 118 begrenzt. Somit wird die rela­ tive Drehposition der Nockenwelle 100 zu dem getriebenen Ket­ tenrad 104 zuverlässig in der Position eingehalten, die in gebrochener Linie in Fig. 7 verdeutlicht ist, so daß die Nockenwelle 100 in einer Drehposition gehalten ist, in der die Schließzeit des Einlaßventiles vorverstellt ist.

Wenn ferner sich der Brennkraftmaschinenlaufzustand von ei­ nem Laufzustand mit hoher Belastung zu einem Laufzustand mit geringer Belastung ändert, dreht sich die Nockenwelle 100 in negativer Richtung, bis sie durch die Anschlagbolzen 120 be­ grenzt wird, und dann wird eine positive Drehbewegung der Nockenwelle zuverlässig durch die Druckkraft des ersten Kol­ benteils 136 begrenzt.

Die Fig. 9 bis 12 zeigen eine dritte bevorzugte Ausführungs­ form einer Ventileinstellsteuervorrichtung nach der Erfindung. Ähnlich wie bei den voranstehend beschriebenen bevorzugten Aus­ führungsformen ist eine Nockenwelle 200 drehbeweglich an einem Nockenlager 202 gelagert. Ein getriebenes Kettenrad 204 ist derart ausgelegt, daß in demselben der Endabschnitt der Nocken­ welle 200 aufgenommen ist. Das getriebene Kettenrad 204 weist einen im wesentlichen zylindrischen Kettenradkörper 206 und ei­ ne im wesentlichen scheibenförmige Abdeckplatte 208 auf, wel­ che ein offenes Ende des Kettenradkörpers 206 abdeckt, um in demselben einen Innenraum zu begrenzen. Die andere Endwand 206a des Kettenradkörpers 206 ist mit einem durchmesserkleinen, zy­ lindrischen Abschnitt 206b versehen, welcher drehbeweglich an dem Endabschnitt 200a der Nockenwelle 200 gelagert ist. Zusätz­ lich ist der Kettenradkörper 206 integral mit zwei Reihen von ringförmigen Außenzahnradabschnitten 206c und 206d versehen, welche auf dem Außenumfang des Kettenradkörpers 206 parallel zueinander jedoch um einen vorbestimmten Abstand voneinander getrennt angeordnet sind. Diese Außenzahnradabschnitte 206a und 206d sind in Eingriff mit einer Steuerkette (nicht gezeigt), welche auch in Eingriff mit einem treibenden Kettenrad ist, das an einer Kurbelwelle (nicht gezeigt) festgelegt ist, um ei­ ne Drehkraft von der Kurbelwelle auf das getriebene Kettenrad 204 zu übertragen.

Ein Zwischendrehteil 210 ist in dem Innenraum des getriebenen Kettenrads 204 angeordnet. Das Zwischendrehteil 210 ist fest mit dem Endabschnitt 200a mit der Nockenwelle 200 dadurch ver­ bunden, daß eine Befestigungsschraube 212 über eine Durchgangs­ öffnung 210a, die durch das Zwischendrehteil 210 geht, und ei­ ne mit Gewinde versehene Öffnung 200b in Eingriff ist, die in dem Endabschnitt 200a der Nockenwelle 200 ausgebildet ist und sich in Richtung der Achse der Nockenwelle 200 erstreckt. Da das Zwischendrehteil 210 fest mit dem Endabschnitt 200a der Nockenwelle 200 verbunden ist, wird ermöglicht, daß dieses ei­ ne relative Drehbewegung zu dem getriebenen Kettenrad 204 aus­ führen kann, das drehbeweglich auf dem Endabschnitt 200a der Nockenwelle 200 gelagert ist. Wie jedoch in Fig. 11 gezeigt ist, ist der maximal zulässige Winkelbereich der Drehbewegung des Zwischendrehteils 210 relativ zum getriebenen Kettenrad 204 durch erste und zweite Anschlagbolzen 214 und 216 begrenzt, die von der Innenfläche der anderen Endwand 206a des Kettenradkör­ pers 206 in einer Richtung parallel zur Achse der Nockenwelle 200 vorstehend verlaufen.

Wie in Fig. 11 gezeigt ist, hat das Zwischendrehteil 210 ein Paar Stützteile 218 und 220, die in radialer Richtung der Nockenwelle 200 im wesentlichen von den Mittelteilen der obe­ ren und unteren Flächen 210b und 210c derselben vorstehen. Die Stützteile 218 und 220 haben jeweils einen T-förmigen Quer­ schnitt. Zusätzlich sind Stützachsen bzw. Stützwellen 226 und 228 an den zugeordneten Stützteilen 218 und 220 festgelegt, und im wesentlichen halbkreisförmige, erste und zweite Nocken­ teile 222 und 224 sind an dieser drehbeweglich und exzentrisch hierzu gelagert. Die Nockenteile 222 und 224 können sich durch die Antriebseinrichtungen 230 und 232 jeweils drehen. Die zu­ geordneten Nockenteile 222 und 224 sind einteilig mit Stütz­ ringen 222a und 224a an dem jeweiligen Endabschnitt ausgebil­ det.

Die Antriebseinrichtungen 230 und 232 weisen jeweils Zylinder­ ausnehmungen 234 und 236 auf, die in dem Zwischendrehteil 210 an den oberen und unteren Flächen 210b und 210c ausgebildet sind, weisen ferner scheibenförmige Deckelteile 238 und 240 auf, welche das offene Ende der zugeordneten Zylinderausnehmungen 234 und 236 verschließen, sowie scheibenförmige Kolbenteile 242 und 244, die gleitbeweglich in den zugeordneten Zylinderausneh­ mungen 234 und 236 aufgenommen sind, um jeweils die zugeordne­ ten Zylinderausnehmungen 234 und 236 in eine erste Hydraulik­ kammer 234a und eine erste Atmosphärenkammer 234b und eine zwei­ te Hydraulikkammer 236a und eine zweite Atmosphärenkammer 236b zu unterteilen. Ferner umfassen die Antriebseinrichtungen 230 und 232 Arbeitsstangen 246 und 248, von denen jeweils ein Ende mit den zugeordneten Koalben 242 und 244 verbunden ist. Die Deckelteile 238 und 240 sind einteilig mit im wesentlichen zy­ lindrischen, durchmesserkleinen Regulierteilen 138a und 240a versehen, die von den Innenflächen der Deckelteile 238 und 240 nach innen vorstehen, um maximal zulässige Bewegungen der Kol­ ben 242 und 244 in Richtung auf die Atmosphärenkammern 234b und 236b zu bestimmen. Die anderen Enden 246a und 248a der Ar­ beitsstangen 246 und 248 gehen durch die Regulierteile 238a und 240a und die Deckelteile 238 und 240, um mit den Stützringen 222a und 224a der Nockenteile 222 und 224 mit Hilfe von An­ schlagteilen 250 und 252 verbunden zu werden. Die Kolben 242 und 244 sind derart ausgelegt, daß sie in Richtung der Hydrau­ likkammern 234a und 236a durch Druckfedern 254 und 256 vorbela­ stet sind, die in den Atmosphärenkammern 234b und 236b vorge­ sehen sind. Hierdurch wird bewirkt, daß sich diese in Richtung der Atmosphärenkammern 234b und 236b durch den Hydraulikdruck in den Hydraulikkammern 234a und 236a bewegen können, welcher über eine Ölpumpe 258 und eine Hydraulikschaltung 260 angelegt wird.

Wie in Fig. 9 gezeigt ist, umfaßt die Hydraulikschaltung 260 einen Hauptfluiddurchgang 262, der von einer Hauptölversorgung (nicht gezeigt) abzweigt, um durch das Nockenlager 202 zu ge­ hen, und er verläuft in radialer Richtung zur Nockenwelle 200. Ferner umfaßt sie einen Fluiddurchgang 264, der durch die Be­ festigungsschraube 212 geht, um in Verbindung mit dem Haupt­ fluiddurchgang 262 zu stehen. Ferner ist eine Steuerkammer 266 vorgesehen, die im Kopfteil der Befestigungsschraube 212 aus­ gebildet ist, um eine Verbindung mit dem Fluiddurchgang 264 herzustellen. Ferner umfaßt die Hydraulikschaltung 260 im we­ sentlichen L-förmige erste und zweite Fluiddurchgänge 268 und 270, die im Kopfteil der Befestigungsschraube 212 und dem Zwi­ schendrehteil 210 ausgebildet sind, um eine Fluidverbindung zwischen der Steuerkammer 266 und den zugeordneten Hydraulik­ kammern 234a und 236a herzustellen. Ferner wird das Arbeits­ fluid in den Hydraulikammern 234a und 236a zur Außenseite hin über eine Mehrzahl von Öffnungen 272 und 274 abgegeben, die in den Kolben 242 und 244 und in den Deckelteilen 238 und 240 vorgesehen sind. Die Hydraulikschaltung 260 ist derart ausge­ legt, daß sie durch eine Schalteinrichtung 276 steuerbar ist.

Die Schalteinrichtung 276 weist im allgemeinen ein Schieber­ ventil 278 auf, das gleitbeweglich in der Steuerkammer 266 in Richtung der Achse derselben angeordnet ist, und sie weist eine elektromagnetische Beaufschlagungseinrichtung 280 auf, welche bewirkt, daß das Schieberventil 278 sich in den Fig. 9 und 10 entgegen der Federkraft einer Spiralfeder 282 nach rechts bewegt. Das Schieberventil 278 weist einen im wesentlichen zylindrischen Ventilkörper 278a auf, der mit dem Ende einer Treibstange 284 der elektromagnetischen Be­ aufschlagungseinrichtung 280 verbunden ist, und in welchem ein Innenraum begrenzt wird. Der zylindrische Ventilkörper 278a hat einen im wesentlichen T-förmigen Fluiddurchgang 278b zum selektiven Verbinden der ersten und zweiten Fluiddurchgän­ ge 268 und 270 mit der Außenseite hin, und zwar nach Maß­ gabe der Bewegung des Ventilkörpers 278a.

Die elektromagnetische Beaufschlagungseinrichtung 280 ist fest mit einer Kippabdeckung 286 verbunden und sie wird auf der Basis eines EIN-AUS-Signales von einer Steuereinrich­ tung (nicht gezeigt) gesteuert, welche einen Kleinrechner bzw. einen Mikrocomputer enthält. Diese Steuereinrichtung detektiert den momentanen Brennkraftmaschinenlaufzustand auf der Basis von Ausgangssignalen von einem Kurbelwinkelsensor, einem Luftströmungsmesser (nicht gezeigt) usw., um ein Steu­ ersignal an die elektromagnetische Beaufschlagungseinrichtung 280 abzugeben.

Die Arbeitsweise dieser bevorzugten Ausführungsform der Ven­ tileinstellsteuervorrichtung nach der vorliegenden Erfindung wird nachstehend näher beschrieben.

Wenn beispielsweise die Brennkraftmaschine in einem Laufzu­ stand mit niedriger Belastung arbeitet, gibt die Steuerein­ richtung ein AUS-Signal an die elektromagnetische Beaufschla­ gungseinrichtung 280 ab, so daß das Schieberventil 278 in der linken Position in den Fig. 9 und 10 durch die Federkraft der Spiralfeder 282 gehalten ist. In dieser Position öffnet der Ventilkörper 278a den zweiten Fluiddurchgang 270, um eine Fluidverbindung zwischen dem zweiten Fluiddurchgang 270 und der Steuerkammer 266 herzustellen, und er schließt den ersten Fluiddurchgang 268, um den Fluiddurchgang zwischen dem ersten Fluiddurchgang 268 und der Steuerkammer 266 zu sperren. Somit wird unter Druck stehendes Fluid, das der Steuerkammer 266 von der Ölpumpe 258 über den Hauptfluiddurchgang 262 und die Fluiddurchgänge 264, 164 zugeführt wird, nur der zweiten Hy­ draulikkammer 236a über den zweiten Fluiddurchgang 270 zuge­ leitet, um den Druckmitteldruck in der zweiten Hydraulikkam­ mer 236a zu erhöhen. Als Folge hiervon bewegt sich entspre­ chend Fig. 11 der zweite Kolben 244 in Richtung zu dem Deckel­ teil 240 entgegen der Federkraft der Druckfeder 256, bis er gegen das Regulierteil 240a stößt. Als Folge hiervon dreht sich das zweite Nockenteil 224 in Fig. 11 um die Stützwelle 228 in Uhrzeigerrichtung, so daß der äußere Umfang 224b des zweiten Nockenteils 224 von dem inneren Umfang 206e des Kettenradkörpers 206 gelöst wird. Da andererseits die Fluid­ verbindung zwischen der ersten Hydraulikkammer 234a und der Ölpumpe 258 gesperrt ist, bewegt sich der erste Kolben 242 in Richtung zu der ersten Hydraulikkammer 234a durch die Federkraft der Druckfeder 254, so daß das erste Nockenteil 222 sich in Uhrzeigerrichtung in Fig. 11 dreht und der Außen­ umfang 222b in Kontakt mit dem Innenumfang 206e des Ketten­ radkörpers 206 kommt, wodurch eine positive Drehbewegung der Nockenwelle 200 zugelassen wird. Wenn in diesem Zustand ein positives Drehmoment (ein in Fig. 11 in Uhrzeigerrichtung wir­ kendes Drehmoment) an der Nockenwelle 200 anliegt, ist eine weitere positive Drehbewegung der Nockenwelle 200 durch den Anschlagbolzen 214 begrenzt. Wenn andererseits ein negatives Drehmoment an der Nockenwelle 200 anliegt, wird der äußere Um­ fang 222b des ersten Nockenteils 222 eng anliegend auf den inneren Umfang 206e des Kettenradkörpers 206 gedrückt, um eine große Reibungskraft derart zu erzeugen, daß die negative Drehbewegung der Nockenwelle 200 begrenzt wird.

Somit wird die relative Drehbewegung des Kettenrads 204 zu der Nockenwelle 200 zuverlässig sowohl in die positive als auch in die negative Drehrichtung reguliert, so daß die Nocken­ welle 200 in einer Drehposition gehalten ist, in der die Schließzeit des Einlaßventiles vorverstellt ist.

Wenn andererseits der Brennkraftmaschinenlaufzustand sich von einem Laufzustand mit hoher Belastung ändert, gibt die Steuereinrichtung ein EIN-Signal an die elektromagnetische Beaufschlagungseinrichtung 280 zum Schalten der hydraulischen Schaltung 260 ab, so daß das Anlegen des Hydraulikdrucks an die zweite Hydraulikkammer 236a gesperrt wird und daß das Druckfluid der ersten Hydraulikkammer 234a zugeleitet wird, um den Hydraulikdruck darin zu erhöhen. Als Folge hiervon be­ wegt sich der erste Kolben 242 in Richtung der Atmosphären­ druckkammer 234b, und der zweite Kolben 244 bewegt sich in Richtung der Hydraulikkammer 236a. Folglich wird der äußere Umfang 222b des ersten Nockenteils 222 von dem inneren Um­ fang 206e des Kettenradkörpers 206 gelöst, und der Außenum­ fang 224b des zweiten Nockenteils 224 kommt in Kontakt mit dem Innenumfang 206e des Kettenradkörpers 206, so daß nur eine negative Drehbewegung der Nockenwelle 200 möglich ist. Nachdem sich die Nockenwelle 200 so gedreht hat, daß sie sich in einer Position befindet, die in Fig. 12 gezeigt ist, wird eine weitere negative Drehbewegung der Nockenwelle 200 durch den Anschlagbolzen 216 begrenzt. Wenn in dieser Position das positive Drehmoment an der Nockenwelle 200 anliegt, wird der äußere Umfang 224b des zweiten Nockenteils 224 eng anliegend auf den inneren Umfang 206e des Kettenradkörpers 206 gedrückt, um eine große Reibungskraft zu erzeugen und eine positive Drehbewegung der Nockenwelle 200 zu begrenzen. Somit wird die relative Drehung des Kettenrads 204 zu der Nockenwelle 200 in zuverlässiger Weise sowohl in positive als auch in negative Drehrichtung reguliert, so daß die Nockenwelle 200 in einer Drehposition gehalten ist, in der die Schließzeit des Einlaß­ ventiles nachverstellt ist.

Wenn darüber hinaus das Druckfluid den Hydraulikkammern 234a und 236a zugeleitet wird, um den Hydraulikdruck darin zu er­ höhen, wird das in den Atmosphärenkammern 234b und 236b vor­ handene Fluid zur Außenseite hin über die Öffnungen 274 ab­ gegeben.

Obgleich bei den dargestellten bevorzugten Ausführungsformen die Ventileinstellsteuervorrichtung im Zusammenhang mit einem Einlaßventil erläutert worden ist, kann sie natürlich auch in entsprechender Weise bei einem Auslaßventil zur Anwendung kommen.

Obgleich voranstehend die Erfindung anhand von bevorzugten Ausführungsformen als Beispiele erläutert worden ist, ist die Erfindung nicht auf die dort beschriebenen Einzelheiten beschränkt, sondern es sind zahlreiche Abänderungen und Modi­ fikationen möglich, die der Fachmann im Bedarfsfall treffen wird, ohne den Erfindungsgedanken zu verlassen.

Claims (10)

1. Ventileinstellsteuervorrichtung für eine Brennkraft­ maschine, gekennzeichnet durch:
ein hohles, drehbares Gehäuse (14, 16; . . .), welches durch ein Brennkraftmaschinenabtriebsteil angetrieben und drehbeweglich auf einer Nockenwelle (10; . . .) gelagert ist, wobei das drehbare Gehäuse einen mit Innenverzahnung ver­ sehenen Umfang (16b, 16c; . . .) hat,
ein Drehteil (22; . . .), welches in dem drehbaren Ge­ häuse (14, 16; . . .) untergebracht ist und starr mit der Nockenwelle (10; . . .) zur Ausführung einer Drehbewegung mit derselben verbunden ist, wobei das Drehteil (22; . . .) ein Paar von radial verlaufenden Abschnitten (30, 32; . . .) hat,
ein Paar von Zahnrädern (34, 36; . . .), welche dreh­ beweglich auf den radial verlaufenden Abschnitten (30, 32; . . .) gelagert sind und in Eingriff mit dem mit Innenverzahnung ver­ sehenen Umfang (16b, 16c; . . .) sind, um nach Maßgabe der Dreh­ bewegung des drehbaren Gehäuses (14, 16; . . .) verdreht zu werden und eine relative Winkelverschiebung von Drehteil (22; . . .) und dem drehbaren Gehäuse (14, 16; . . .) zu bewirken,
eine Verstelleinrichtung bzw. Reguliereinrichtung (38, 40; . . .) zum Regulieren der relativen Winkelverschiebung des Drehteils (22; . . .) zu dem drehbaren Gehäuse (14, 16; . . .) innerhalb eines vorbestimmten maximalen Bereiches,
eine Kupplungseinrichtung (46, 48; . . .) zum Begrenzen der Drehbewegung der Zahnräder (34, 36; . . .), so daß in Ver­ bindung mit der Reguliereinrichtung die relative Winkelver­ schiebung des Drehteils (22; . . .) zu dem drehbaren Gehäuse (14, 16; . . .) begrenzbar ist, und
eine Steuereinrichtung (50, 54; . . .) zum Steuern der Kupplungseinrichtung (46, 48; . . .) nach Maßgabe des momentanen Brennkraftmaschinenlaufzustands.

2. Ventileinstellsteuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das jeweilige Zahnrad (34, 36; . . .) drehbeweglich auf den zugeordneten radial verlaufenden Ab­ schnitten mit Hilfe einer Stützwelle (30, 32; . . .) gelagert ist.

3. Ventileinstellsteuervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Zahnrad (34, 36; . . .) einen zylindrischen Vorsprung (32a, 34a; . . .) hat, welcher in Richtung der Drehachse verläuft.

4. Ventileinstellsteuervorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungseinrichtung (46, 48; . . .) eine reste Spiralfeder (42; . . .) hat, mit der der zylindrische Vorsprung (32a, 34a; . . .) und die Stützwelle (30, 32; . . .) zur Begrenzung der Drehbewegung des zugeordneten Zahnrads (34, 36; . . .) eng verbunden sind.

5. Ventileinstellsteuervorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungseinrichtung (46, 48; . . .) ein Gleitstück (52) hat, das in dem drehbaren Ge­ häuse (14, 16) gleitbeweglich ist.

6. Ventileinstellsteuervorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Gleitstück (52) bewirkt, daß die erste Spiralfeder (42) sich nach Maßgabe der Bewegung der­ art entspannen kann, daß eine Drehbewegung des zugeordneten Zahnrads (34, 36; . . .) möglich ist.

7. Ventileinstellsteuervorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungseinrichtung (46, 48; . . .) eine zweite Spiralfeder (44) zur Vorbelastung des Gleitstücks (52) in eine Richtung umfaßt, und daß eine Hy­ draulikschaltung (54; . . .) durch die Steuereinrichtung (50; . . .) derart gesteuert wird, daß bewirkt wird, daß die Gleiteinrichtung (52) sich gleitend in die andere Richtung be­ wegt.

8. Ventileinstellsteuervorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungseinrichtung (46, 48; . . .) ein zylindrisches Teil hat, welches um die Spiral­ feder (42, 44; . . .) angeordnet ist, und das zylindrische Teil nach Maßgabe der Bewegung des Gleitstücks (52) drehbar ist, um zu bewirken, daß die erste Spiralfeder (42; . . .) sich entspannt, um eine Drehbewegung des zugeordneten Zahn­ rads (34, 36; . . .) zu ermöglichen.

9. Ventileinstellsteuervorrichtung nach einem der voran­ gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Regulier­ einrichtung ein Paar von Anschlagbolzen (26, 28; . . .) auf­ weist, welche in einer Richtung parallel zur Drehachse des Drehteils (22; . . .) verlaufen.

10. Ventileinstellsteuervorrichtung für eine Brennkraft­ maschine, gekennzeichnet durch:
ein hohles, drehbares Gehäuse (14, 16; . . .), welches durch ein Brennkraftmaschinenabtriebsteil angetrieben und auf einer Nockenwelle (10; . . .) drehbeweglich gelagert ist, wobei das drehbare Gehäuse eine Eingriffsfläche auf einer Innen­ fläche hat,
ein Drehteil (22; . . .), welches in dem drehbaren Ge­ häuse (14, 16; . . .) aufgenommen und starr mit der Nockenwelle (10; . . .) zur Ausführung einer Drehbewegung mit derselben verbunden ist, wobei das Drehteil (22; . . .) ein Paar von radial verlaufenden Abschnitten (32a, 34a; . . .) hat,
eine Reguliereinrichtung (38, 40; . . .) zum Regulieren der relativen Winkelverschiebung des Drehteils (22; . . .) zu dem drehbaren Gehäuse (14, 16; . . .) innerhalb eines maxi­ malen Bereiches,
eine Drehbegrenzungseinrichtung (26, 28; . . .), welche auf den radial verlaufenden Abschnitten (32a, 34a; . . .) an­ geordnet ist und die in Eingriff mit der Eingriffsfläche der­ art bringbar ist, daß die zugeordnete Reguliereinrichtung eine Begrenzung der relativen Winkelverschiebung des Drehteils (22; . . .) zu dem drehbaren Gehäuse (14, 16; . . .) bewirkt, und
eine Steuereinrichtung (50, 54; . . .) zur Steuerung der Reguliereinrichtung (38, 40; . . .) nach Maßgabe eines mo­ mentanen Brennkraftmaschinenlaufzustandes.