DE4416542B4 - Ventileinstellungs-Steuervorrichtung für Verbrennungsmotor - Google Patents

Ventileinstellungs-Steuervorrichtung für Verbrennungsmotor Download PDF

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Abstract

Ventileinstellungs-Steuervorrichtung (S3, S4, S5) zur Benutzung bei einem Verbrennungsmotor (E), wobei die Ventileinstellungs-Steuervorrichtung (S3, S4, S5) folgendes aufweist:
ein Rotationsantriebselement (62);
eine Nockenwelle (2), die zur Drehung relativ zu dem Rotationsantriebselement (62) gelagert ist und durch das Rotationsantriebselement (62) zum selektiven Öffnen und Schließen eines Ventils (V) angetrieben wird, das an dem Verbrennungsmotor (E) angebracht ist;
eine Phasendifferenz-Veränderungseinrichtung (65, 66, 68, 72; 81, 82, 83; 91, 92, 93) zum Zuführen eines Bremswiderstands zu der Rotation der Nockenwelle (2) zum Verändern einer Phase einer Rotation der Nockenwelle (2) relativ zu dem Rotationsantriebselement (62) und/oder einer axialen Position der Nockenwelle (2), wenn eine Differenz bezüglich der Phase der Rotation zwischen dem Rotationsantriebselement (62) und der Nockenwelle (2) zu verändern ist; wobei die Phasendifferenz-Veränderungseinrichtung (65, 66, 68, 72; 81, 82, 83; 91 , 92, 93) folgendes aufweist:
ein Scheibenelement (65), das an der Nockenwelle (2) montiert ist, zur Rotation...

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein eine Ventileinstellungs-Steuervorrichtung bzw. Ventilzeitgabe-Steuervorrichtung zur Benutzung bei einem Verbrennungsmotor, und insbesondere die Ventileinstellungs-Steuervorrichtung zum Verändern der Ventileinstellung bzw. Ventilzeitgabe, bei der verschiedene Ventile, wie beispielsweise Einlaß- und Auslaßventile, selektiv geöffnet und geschlossen werden, oder des Hubs jener Ventile in Abhängigkeit von einer Drehphasenänderung oder einer axialen Bewegung einer Nockenwelle.
  • Im allgemeinen ist der Verbrennungsmotor mit einem Ventilsystem zum selektiven Öffnen und Schließen von Ventilen (Einlaßventilen und Auslaßventilen) bei einer vorbestimmten Einstellung bzw. Zeitgabe ausgestattet, die mit einer Drehung der Kurbelwelle synchronisiert ist. Die optimale Ventileinstellung, bei der die bestimmten Ventile geöffnet oder geschlossen werden, ändert sich im allgemeinen gemäß der Motorbetriebsbedingung, wie beispielsweise der Motorlast, der Motorgeschwindigkeit und ähnlichem. Einige der herkömmlichen Motoren sind bis jetzt mit einer derartigen Ventileinstellungs-Steuervorrichtung ausgestattet worden, die die Ventileinstellung gemäß der Motorbe triebsbedingung ändert.
  • Die japanische offengelegte Patentveröffentlichung (ungeprüft) mit der Nr. 4272411, die auf dem US-Patent mit der Nr. 5,031,585 basiert, offenbart eine Ventileinstellungs-Steuervorrichtung mit einer Phasenänderungsvorrichtung, die zwischen einer durch eine Kurbelwelle angetriebene Riemenscheibe und einer durch die Riemenscheibe angetriebenen Nockenwelle angeordnet ist, zum Bewirken einer Phasenänderung zwischen der Nockenwelle und der Riemenscheibe (Nockenwelle). Gemäß dieser Veröffentlichung wird die Ventileinstellung durch Ändern der Phase der Nockenwelle relativ zu der Riemenscheibe geändert, d.h. durch Beschleunigen oder Verlangsamen der Rotation der ersteren relativ zu jener der letzteren gemäß der Motorbetriebsbedingung.
  • Die Ventileinstellungs-Steuervorrichtung, die in der japanischen offengelegten Patentveröffentlichung mit der Nr. 4-272411 offenbart ist, umfaßt eine Feder, die zwischen der Nockenwelle und der Riemenscheibe angeordnet ist, zum Vorspannen der Nockenwelle, um sie in ihre Referenzposition zurückzubringen, und eine Trommel zum Beschleunigen oder Verlangsamen der Drehung der Nockenwelle gegenüber der Vorspannkraft der Feder beim Anlegen einer Widerstandskraft daran. Die Widerstandskraft wird durch eine elektromagnetische Bremse erzeugt, die in einer Position neben einer Bremsscheibenoberfläche angebracht ist, die an der Trommel ausgebildet ist. Der Betrag der Beschleunigung oder Verlangsamung der Nockenwelle wird durch Steuern der Größe der Widerstandskraft der an die Trommel angelegten Abbremsung geändert. In diesem Fall wird der Betrag des Beschleunigens oder Verlangsamens beibehalten, wenn die Vorspannkraft der Feder und die Widerstandskraft der Bremse in einem guten Gleichgewicht sind.
  • Diese Art der herkömmlichen Ventileinstellungs-Steuervorrichtung hat jedoch den Nachteil, ein Erhöhen des Verbrauchs an elektrischer Leistung zu erzeugen, weil immer eine Energiezufuhr zu der Bremse erforderlich ist, wenn ein Beschleunigen oder Verlangsamen der Nockenwelle beibehalten wird. Wenn die Nockenwelle in einer derartigen Position ist, ist auch die Widerstandskraft der Bremse immer an die Trommel angelegt, und daher nutzt sich die Trommel oder die Bremse bemerkenswert ab, wodurch die Lebensdauer erniedrigt wird.
  • Weil die Abnutzung der Trommel oder der Bremse die Widerstandscharakteristik der Breme ändert, ist es notwendig, die Widerstandskraft der Bremse einer Rückkopplungssteuerung zu unterziehen, um den Betrag der Beschleunigung oder der Verlangsamung der Nockenwelle auf einem vorbestimmten beizubehalten, was den Steuermechanismus kompliziert macht. Wenn die Nockenwelle in der beschleunigten oder verlangsamten Position ist, ist auch die Widerstandskraft immer an die Nockenwelle angelegt, was in einer Erhöhung eines Leistungsverlustes des Motors resultiert.
  • DE 39 15 102 C2 offenbart eine Ventileinstellungs-Steuervorrichtung, mit der die Phasenverschiebung einer Nockenwelle gegenüber einer Kurbelwelle verändert werden kann indem eine Position eines leerlaufenden Kettenrads verschoben wird, um eine Kettenlänge zwischen einem auf der Kurbelwelle angebrachten Kettenrad und einem an der Nockenwelle angebrachten Kettenrad zu variieren. US 5 211 143 offenbart eine axial verschiebbare Nockenwelle mit einem Nocken mit abgeschrägtem Profil. Durch axiales Verschieben der Nockenwelle wird ein Ventilhub verändert. Außerdem sind Ventilsteuerzeiten über ein Zahnrad änderbar, das sich in Eingriff mit einem fest an der Nockenwelle angebrachten Zahnrad befindet. US 5 097 804 offenbart eine Ventileinstellungs-Steuervorrichtung mit einer Nockenwelle, einem Antriebselement und einer Trommel, die zwischen die Nockenwelle und das Antriebselement zwischengesetzt ist. Eine Bremsvorrichtung bringt einen Widerstand auf die rotierende Trommel auf durch Erregen einer elektromagnetischen Spule. Infolgedessen dreht sich die Trommel relativ zu dem Antriebselement, wodurch eine Vorverstellscheibe verschoben wird und die Phase der Nockenwelle verändert wird. Dabei ist der Betrag der Phasenänderung proportional zu einem durch die Spule fließenden Strom und kann innerhalb einer Grenze einer axialen Verschiebung der Vorverstellscheibe verändert werden.
    •
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung einer verbesserten Ventileinstellungs-Steuervorrichtung, die einen niedrigen Energieverbrauch und geringen Verschleiß ihrer Komponenten hat.
  • Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Ventileinstellungs-Steuervorrichtung nach den Ansprüchen 1, 4 und 5 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
  • Zum Lösen der obigen und anderer Aufgaben ist die Ventileinstellungs-Steuervorrichtung bzw. Ventilzeitgabe-Steuervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung geeignet zum Einsatz bei einem Verbrennungsmotor und umfaßt ein Rotationsantriebselement, ein rotationsgetriebenes Element, das zur Rotation relativ zu dem Rotationsantriebselement gehalten und durch das Rotationsantriebselement zum selektiven Öffnen und Schließen eines Ventils angetrieben wird, das an dem Verbrennungsmotor angebracht ist, und eine Phasendifferenz-Veränderungseinrichtung zum Zuführen eines Bremswiderstands zu einer Rotation des rotationsgetriebenen Elements, um die Rotationsphase des rotationsgetriebenen Elements relativ zu dem Rotationsantriebselement und/oder die axiale Position des rotationsgetriebenen Elements zu verändern, wenn eine Differenz bezüglich der Rotationsphase zwischen dem Rotationsantriebselement und dem rotationsgetriebenen Element verändert werden soll. Eine Phasendifferenz-Halteeinrichtung ist zum Halten der Differenz bezüglich der Phase der Rotation zwischen dem Rotationsantriebselement und dem rotationsgetriebenen Element fest mit dem Rotationsantriebselement und/oder dem rotationsgetriebenen Elements gekoppelt. Eine Halte-Freigabeeinrichtung ist vorgesehen zum Freigeben der Phasendifferenz-Halteeinrichtung vom Halten der Differenz bezüglich der Phase der Rotation.
  • Wenn die Differenz bezüglich der Phase der Rotation zwischen dem Rotationsantriebselement und dem rotationsgetriebenen Element geändert werden soll, wird die Rotationsphase und/oder die axiale Position des rotationsgetriebenen Elements lediglich durch Zuführen eines Bremswiderstands zu einer Rotation des rotationsgetriebenen Elements geändert. Demgemäß wird mit der Ausnahme einer Übergangsperiode, während der die Differenz bezüglich der Phase der Rotation geändert wird, keinerlei Antriebsenergie, wie beispielsweise eine elektrische Leistung, benötigt, und daher wird der Energieverbrauch reduziert.
  • Weil an das rotationsgetriebene Element während der Periode, die eine andere als die Übergangsperiode ist, kein Widerstand angelegt wird, wird weiterhin nicht nur ein Abnutzen der Phasendifferenz-Veränderungseinrichtung oder des rotationsgetriebenen Elements reduziert, sondern auch der Motor-Leistungsverlust wird reduziert. Weil sowohl das Rotationsantriebselement als auch das rotationsgetriebene Element durch die Phasendifferenz-Halteeinrichtung während der Periode fixiert sind, die eine andere als die Übergangsperiode ist, wird auch keine Steuerung benötigt, um die Phasendifferenz auf einem vorbestimmten Wert zu halten, wodurch Steuermechanismen vereinfacht werden.
  • Vorzugsweise umfaßt die Phasendifferenz-Veränderungseinrichtung ein Scheibenelement, das über ein Gewinde an dem rotationsgetriebenen Element zur Rotation relativ zu dem Rotationsantriebselement angebracht ist, und eine Kupplungseinrichtung zum Dämpfen der Rotation des Scheibenelements durch einen Kontakt damit, um dadurch die Phase der Rotation des rotationsgetriebenen Elements relativ zu dem Rotationsantriebselement und die axiale Position des rotationsgetriebenen Elements zu verändern. Diese Phasendifferenz-Veränderungseinrichtung hat einen einfachen Aufbau.
  • Alternativ dazu umfaßt die Phasendifferenz-Veränderungseinrichtung ein Zwischenelement, das über ein Gewinde mit sowohl dem Antriebselement als auch dem getriebenen Element zur Rotation relativ dazu gekoppelt ist, ein Scheibenelement, das über ein Gewinde an dem Zwischenelement zur Rotation relativ zu dem Rotationsantriebselement angebracht ist, und eine Kupplungseinrichtung zum Dämpfen der Rotation des Scheibenelements durch einen Kontakt damit, um dadurch die Phase der Rotation des Zwischenelements relativ zu dem Rotationsantriebselement und die axiale Position des Zwischenelements zu verändern, um die Phase der Rotation des rotationsgetriebenen Elements relativ zu dem Rotationsantriebselement zu verändern. Weil diese Phasendifferenz-Veränderungseinrichtung keinerlei axiale Bewegung des rotationsgetriebenen Elements benötigt, sondern nur eine axiale Bewegung des Zwischenelements benötigt, ist der Trägeraufbau für das rotationsgetriebene Element vereinfacht.
  • Alternativ dazu umfaßt die Phasendifferenz-Veränderungseinrichtung ein Zwischenelement, das über ein Gewinde mit sowohl dem Antriebselement als auch dem getriebenen Element zur Rotation relativ dazu gekoppelt ist, und eine Kupplungseinrichtung zum Abdämpfen der Rotation des rotationsgetriebenen Elements durch einen Kontakt damit, um dadurch die Phase der Rotation des Zwischenelements relativ zu dem Rotationsantriebselement und die axiale Position des Zwischenelements zu verändern, um die Phase der Rotation des rotationsgetriebenen Elements relativ zu dem Rotationsantriebselement zu verändern. Bei der Phasendifferenz-Veränderungseinrichtung des obigen Aufbaus dämpft die Kupplungseinrichtung direkt die Drehung bzw. Rotation des rotationsgetriebenen Elements, und daher ist kein Scheibenelement dazwischen erforderlich, wodurch der Aufbau der Ventileinstellungs-Steuervorrichtung vereinfacht wird. Wiederum alternativ dazu umfaßt die Phasendifferenz-Veränderungseinrichtung eine Federeinrichtung, die zwischen dem Rotationsantriebselement und dem rotationsgetriebenen Element angeordnet ist, zum Vorspannen des Rotationsantriebselements und des rotationsgetriebenen Elements, um die Phase der Rotation des rotationsgetriebenen Elements relativ zu dem Rotationsantriebselement und/oder die axiale Position des rotationsgetriebenen Elements erneut zu einer anfänglichen zu speichern, die keine Änderung bezüglich der Ventileinstellung oder des Ventilhubs verursacht. Beim erneuten Speichern der Phase der Rotation des rotationsgetriebenen Elements relativ zu dem Rotationsantriebselement oder der axialen Position des rotationsgetriebenen Elements wird die Vorspannkraft der Federeinrichtung benutzt. Demgemäß wird nicht nur die Ventileinstellungs-Steuervorrichtung kompakt gemacht, sondern auch der Energieverbrauch wird reduziert.
  • Vorteilhafterweise hat das rotationsgetriebene Element eine Nockenfläche, mit der ein Nockenelement in Kontakt gehalten wird. Dieses Nockenelement wird auch in Kontakt mit dem Ventil gehalten, um die Ventileinstellung des Ventils zu verändern, wenn sich die Phase der Rotation des rotationsgetriebenen Elements relativ zu dem Rotationsantriebselement ändert, wodurch die Motorleistungsfähigkeit erhöht wird.
  • Vorzugsweise ist die Nockenfläche kegelförmig. In diesem Fall kann der Ventilhub gemäß der Motorbetriebsbedingung durch Verändern der axialen Position des rotationsgetriebenen Elements gesteuert werden.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfaßt eine Ventileinstellungs-Steuervorrichtung ein erstes Rotationselement, das synchron zu einer Kurbelwelle drehbar ist zum selektiven Öffnen und Schließen eines Ventils, das an einem Verbrennungsmotor angebracht ist, und ein zweites Rotationselement, das zur Rotation relativ zu dem ersten Rotationselement gelagert ist und durch das erste Rotationselement angetrieben wird. Das zweite Rotationselement bewegt das erste Rotationselement axial davon, wenn eine Phasenänderung zwischen dem ersten und dem zweiten Rotationselement auftritt, um dadurch die Ventileinstellung und/oder den Hub des Ventils zu verändern. Die Ventileinstellungs-Steuervorrichtung bzw. Ventilzeitgabe-Steuervorrichtung umfaßt auch eine Phasendifferenz-Veränderungseinrichtung zum Verändern der Differenz bezüglich der Phase der Rotation des zweiten Rotationselements relativ zu dem ersten Rotationselement durch Zuführen eines Bremswiderstands zur Rotation des zweiten Rotationselements, eine Phasendifferenz-Halteeinrichtung, die fest an dem ersten Rotationselement angebracht ist, zum Halten der Differenz bezüglich der Phase der Rotation des zweiten Rotationselements relativ zu dem ersten Rotationselement, und eine Haltefreigabeeinrichtung zum Freigeben der Phasendifferenz-Halteeinrichtung vom Halten der Differenz bezüglich der Phase der Rotation.
  • Wenn die Differenz bezüglich der Phase der Rotation zwischen dem ersten und dem zweiten Rotationselement zu ändern ist, um die Ventileinstellung und/oder den Ventilhub zu verändern, wird die axiale Position des ersten Rotationselements lediglich durch Zuführen eines Bremswiderstands zur Rotation des zweiten Rotationselements verändert. Demgemäß ist mit der Ausnahme der Übergangsperiode keine Antriebsenergie, wie beispielsweise eine elektrische Leistung, erforderlich, und daher wird der Energieverbrauch reduziert.
  • Weiterhin wird, mit der Ausnahme der Übergangsperiode, weil kein Widerstand an das zweite Rotationselement angelegt wird, nicht nur eine Abnutzung der Phasendifferenz-Veränderungseinrichtung oder des zweiten Rotationselements reduziert, sondern auch der Motor-Leistungsverlust wird reduziert. Auch ist, weil sowohl das erste als auch das zweite Rotationselement durch die Phasendifferenz-Halteeinrichtung fixiert ist, mit der Ausnahme der Übergangsperiode keine Steuerung erforderlich, um die Phasendifferenz auf einem vorbestimmten Wert zu halten, wodurch Steuermechanismen vereinfacht werden.
  • Angenehmerweise umfaßt das zweite Rotationselement ein Scheibenelement, das über ein Gewinde an dem ersten Rotationselement zur Rotation zusammen damit und auch zur axialen Bewegung davon relativ zu dem Scheibenelement angebracht ist, während die Phasendifferenz-Veränderungseinrichtung ein Kupplungselement umfaßt zum Unterbrechen einer Rotatian des Scheibenelements relativ zu dem ersten Rotationselement durch ein Kontaktieren mit dem Scheibenelement, wenn die Differenz bezüglich der Phase der Rotation geändert wird.
  • Vorteilhafterweise umfaßt die Phasendifferenz-Veränderungseinrichtung ein Varspannelement, das zwischen dem ersten und dem zweiten Rotationselement zum Vorspannen des ersten und des zweiten Rotationselements angeordnet ist, um die Differenz bezüglich der Phase der Rotation zu minimieren. Dieser Aufbau macht die Ventileinstellungs-Steuervorrichtung kompakt und trägt zu einer Reduktion des Energieverbrauchs bei.
  • Ebenso umfaßt die Phasendifferenz-Halteeinrichtung vorteilhafterweise ein Scheibenelement, das zwischen dem ersten und dem zweiten Rotationselement angeordnet ist, und eine Federeinrichtung zum Vorspannen des Scheibenelements gegenüber dem zweiten Rotationselement, um das Scheibenelement in Reibkontakt mit dem zweiten Rotationselement zu bringen. Dieser Aufbau vereinfacht die Ventileinstellungs-Steuervorrichtung.
  • Alternativ dazu umfaßt die Phasendifferenz-Halteeinrichtung eine Reihe von Planradverzahnungen, die an einem Element ausgebildet sind, das an dem ersten Rotationselement angebracht ist, und eine Reihe von Gegen-Planradverzahnungen, die an dem zweiten Rotationselement ausgebildet sind und mit der Reihe von Planradverzahnungen im Eingriff sind.
  • Die obigen und andere Gegenstände und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung ihrer bevorzugten Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen klarer werden, in denen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind, und wobei:
  • 1 eine aufgebrochene Draufsicht auf einen Verbrennungsmotor ist, der mit einer Ventileinstellungs-Steuervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ausgestattet ist;
  • 2 eine vertikale Schnittansicht der Ventileinstellungs-Steuervorrichtung ist, die in 1 gezeigt ist;
  • 3 eine Seitenansicht der Ventileinstellungs-Steuervorrichtung der 2 ist;
  • 4 eine Schnittansicht entlang der Linie IV-IV in 2 ist;
  • 5 eine Schnittansicht entlang der Linie V-V in 2 ist;
  • 6 eine vertikale Schnittansicht einer Ventileinstellungs-Steuervorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist;
  • 7 eine schematische Ansicht eines Abschnitts der Ventileinstellungs-Steuervorrichtung der 6 ist, die einen Winkelbereich anzeigt, innerhalb dem einer darin angebrachte versetzbare Scheibe erlaubt wird, sich zu drehen;
  • 8 eine perspektivische Ansicht eines Anhalte-Stifts und seiner zugehörigen Elemente ist, die in 7 gezeigt sind;
  • 9 eine weitere perspektivische Ansicht des Anhalte-Stifts und seiner zugehörigen in 7 gezeigten Elemente ist;
  • 10a eine Draufsicht auf eine wellige Feder ist, die in der Steuervorrichtung der 6 angebracht ist;
  • 10b eine Seitenansicht der welligen Feder der 10a ist;
  • 10c eine der 10a ähnliche Ansicht ist, aber eine Abänderung davon anzeigt;
  • 11 eine aufgebrochene perspektivische Ansicht der versetzbaren Scheibe und einer zylindrischen Trommel ist, die in der Steuervorrichtung der 6 angebracht sind;
  • 12a eine Vorderansicht der versetzbaren Scheibe und der zylindrischen Trommel ist, die in 11 gezeigt sind, wenn sie miteinander im Eingriff sind;
  • 12b eine Vorderansicht der versetzbaren Scheibe und der zylindrischen Trommel ist, die in 11 gezeigt sind, wenn sie voneinander gelöst sind;
  • 13 eine vertikale Schnittansicht einer Ventileinstellungs-Steuervorrichtung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist;
  • 14 eine der 13 ähnliche Ansicht ist, die aber eine Ventileinstellungs-Steuervorrichtung gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 15 eine der 13 ähnliche Ansicht ist, die aber eine Ventileinstellungs-Steuervorrichtung gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt;
  • 16a bis 16c vertikale Ansichten sind, die jeweils einen verriegelten Zustand eines Verriegelungsstifts zeigen.
    •
  • Erstes Ausführungsbeispiel (1 bis 5)
  • Nimmt man nun auf die Zeichnungen Bezug, ist dort in 1 ein Verbrennungsmotor E mit einer Einlaß-Nockenwelle 2 gezeigt, die betreibbar ist, um Einlaßventile selektiv zu öffnen und zu schließen, und mit einer Auslaß-Nockenwelle 3, die betreibbar ist, um Auslaßventile in einem Sinn selektiv zu öffnen und zu schließen, der im allgemeinen entgegengesetzt zu den Einlaßventilen ist. Die zwei Nockenwellen 2 und 3 sind oben auf einem Zylinderkopf 1 des Motors E derart angebracht, daß sie sich parallel zueinander in einer Längenrichtung des Motors E erstrecken. Auf der Einlaß-Nockenwelle 2 ist zur Rotation zusammen damit eine Vielzahl exzentrischer Nocken 4 zum selektiven Öffnen und Schließen der Einlaßventile angebracht, von denen in 2 eines insbesondere mit V bezeichnet ist. Jeder Nocken 4 hat eine kegelförmige Nockenfläche, deren Kegelform derart ist, daß sie zu einer Stelle an einer ihrer Seiten entfernt von einer Ventileinstellungs-Steuervorrichtung S1 konvergiert.
  • Die Ventileinstellungs-Steuervorrichtung S1, die die vorliegende Erfindung verkörpert, soll die Ventileinstellung bzw. Ventilzeitgabe oder den Hub der Einlaßventile V verändern. Die Einlaß-Nockenwelle 2 ist mit einer Kurbelwelle über eine Riemenscheibe, einen V-Riemen, ein Nockenzahnrad und ähnliches derart gekoppelt, daß sie sich synchron damit dreht.
  • In 2 ist gezeigt, daß, wenn sich die Einlaß-Nockenwelle 2 synchron zu der Kurbelwelle dreht, die Nocken 4, die sich zusammen mit der Einlaß-Nockenwelle 2 drehen, die zugehörigen Einlaßventile V über jeweilige Schwingungsnocken 6 öffnen oder schließen, die sich zwischen den Nocken 4 und den Einlaßventilen V erstrecken.
  • Weil die Nocken 4 jeweilige kegelförmige Nockenflächen haben, die in Kontakt mit zugehörigen Schwingungsnocken 6 gehalten werden, kann die Ventileinstellung oder der Hub der Einlaßventile V durch Bewegen der Einlaß-Nockenwelle 2 in ihrer axialen Richtung verändert werden. Dieser Mechanismus wird später im einzelnen erörtert. Wie es am besten in 2 gezeigt ist, hat die Einlaß-Nockenwelle 2 einen axialen Schmiermitteldurchgang 7, der darin definiert ist.
  • Andererseits hat die Auslaß-Nockenwelle 3 eine Vielzahl exzentrischer Nocken 8, die daran angebracht sind, zum selektiven Öffnen und Schließen der Auslaßventile zu einer vorbestimmten Zeit. Die Auslaß-Nockenwelle 3 ist mit einem Verteiler 9 gekoppelt, wie es in 1 gezeigt ist.
  • Die Ventileinstellungs-Steuervorrichtung S1 wird hierin nachfolgend erörtert.
  • Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Ventileinstellungs-Steuervorrichtung S1 an einem hinteren Abschnitt des Motors E angebracht. Wie es in den 2 und 3 gezeigt ist, hat die Ventileinstellungs-Steuervorrichtung S1 ein im allgemeinen zylindrisches äußeres Gehäuse 11, das mittels Bolzen 10 fest an dem Motorkörper angebracht ist. Das äußere Gehäuse 11 umschließt ein im allgemeinen zylindrisches Federgehäuse 12. Dieses Federgehäuse 12 hat einen vorderen Endabschnitt, der von dem äußeren Gehäuse 11 durch eine Öffnung 11a nach außen vorsteht, die in einer vorderen Wand des äußeren Gehäuses 11 definiert ist. Der vordere Endabschnitt des Federgehäuses 12 steht über einen Keil mit der Einlaß-Nockenwelle 2 an jeweiligen Abschnitten 16 mit Keilwellenprofil mit evolenten Flanken im Eingriff. Demgemäß dreht sich das Federgehäuse 12 zusammen mit der Einlaß-Nockenwelle 2 mit derselben Phase, und kann sich entlang der Einlaß-Nockenwelle 2 axial bewegen. Die Einlaß-Nockenwelle 2 wird hierin nachfolgend der Einfachheit halber als die Nockenwelle 2 bezeichnet.
  • Das äußere Gehäuse 11 bringt darin eine im allgemeinen ringförmige versetzbare Scheibe 13 unter, die hinter dem Federgehäuse 12 angeordnet ist. Eine Welle 36 ist mittels eines dreifachen quadratischen Gewindes 15 fest an dem hinteren Ende der Nockenwelle 2 in Ausrichtung damit gesichert. Das Benutzen des dreifachen quadratischen Gewindes 15 ist effektiv, weil der Oberflächendruck dessen Gewinde relativ klein und dessen Ganghöhe pro Drehung relativ lang ist. Die versetzbare Scheibe 13 hat ein Innengewinde an ihrem Vorderabschnitt, wohingegen die Welle 36 ein Außengewinde an ihrem mittleren Abschnitt hat. Die versetzbare Scheibe 13 ist über ein Gewinde an der Welle 36 angebracht und ist damit mittels eines Gewindeeingriffs 17 gekoppelt. Eine Laufbuchse 18 ist zwischen der äußeren peripheren Oberfläche der versetzbaren Scheibe und der inneren peripheren Oberfläche des äußeren Gehäuses 11 zwischengelagert, um eine ruhige Drehung der versetzbaren Scheibe 13 innerhalb des feststehenden äußeren Gehäuses 11 zu ermöglichen, wobei der Gleitwiderstand dazwischen minimiert wird.
  • Die versetzbare Scheibe 13 hat einen Anhalte-Stift 21, der radial in sie geschraubt ist, wohingegen das Federgehäuse 12 einen Vorsprung 12a aufweist, der sich von ihm nach hinten erstreckt. Der Anhalte-Stift 21 und der Vorsprung 12a stehen derart miteinander in Eingriff, daß eine exzessive Drehung der versetzbaren Scheibe 13 relativ zu dem Federgehäuse 12 vermieden wird. Insbesondere ist, wie es in 5 gezeigt ist, obwohl der versetzbaren Scheibe 13 erlaubt ist, sich relativ zu dem Federgehäuse 12 in X1- und X2-Richtungen zu drehen, die Drehung der versetzbaren Scheibe 13 in dem Bereich beschränkt, der durch einzeln gestrichelte Linien L1 und L2 angezeigt ist.
  • Der oben beschriebene Aufbau läßt zu, daß sowohl die versetzbare Scheibe 13 als auch die Welle 36 (und auch die Nockenwelle 2) sich mit derselben Phase drehen. Jedoch wenn eine Rotationsphasenänderung zwischen der versetzbaren Scheibe 13 und der Welle 36 auftritt, bewegt die versetzbare Scheibe 13 sowohl die Welle 36 als auch die Nockenwelle 2 axial davon in Abhängigkeit von dem Änderungsbetrag der Rotationsphase.
  • Wie es in den 2 und 4 gezeigt ist, ist eine Schraubenfeder 14 in dem äußeren Gehäuse 11 untergebracht und in einem Raum angeordnet, der durch die hintere Endoberfläche des Federgehäuses 12 und die vordere Endoberfläche der versetzbaren Scheibe 13 begrenzt ist. Die Schraubenfeder 14 hat ein äußeres Ende, das mit einem Stift 19 verbunden ist, der an dem Federgehäuse 12 befestigt ist, und ein inneres Ende, das mit einem Stift 20 verbunden ist, der an der versetzbaren Scheibe 13 befestigt ist. Demgemäß sind das Federgehäuse 12 und die versetzbare Scheibe 13 beide immer durch die Schraubenfeder 14 vorgespannt, um die Phasendifferenz zu minimieren.
  • Solange keine Bremskraft an die versetzbare Scheibe 13 angelegt wird, wie es später beschrieben wird, dreht sich die versetzbare Scheibe 13 mit derselben Geschwindigkeit wie das Federgehäuse 12, und daher die Nockenwelle 2, mit der durch die Wirkung der Vorspannkraft der Schraubenfeder 14 auf Null reduzierten Phasendifferenz. Gegensätzlich dazu erhöht die Bremskraft, wenn sie an die versetzbare Scheibe 13 angelegt wird, wie es später beschrieben wird, die Phasendifferenz, während die Vorspannkraft der Schraubenfeder 14 beibehalten wird, was zu einem stationären Zustand führt, in dem die Bremskraft und die Vorspannkraft ausgeglichen sind. Zu dem Zeitpunkt, zu dem die Bremskraft, die an die versetzbare Scheibe 13 angelegt ist, entfernt wird, wird die versetzbare Scheibe 13 durch die Vorspannkraft der Schraubenfeder 14 relativ zu dem Federgehäuse 12 bewegt, um die Phasendifferenz zu minimieren.
  • Aufgrund des gewindemäßigen Eingriffs 17 zwischen der versetzbaren Scheibe 13 und der Welle 36 resultiert ein Erhöhen der Phasendifferenz zwischen der versetzbaren Scheibe 13 und dem Federgehäuse 12 in einer axialen Vorwärtsbewegung der Nockenwelle 2, wohingegen ein Erniedrigen der Phasendifferenz in einer axialen Rückwärtsbewegung der Nockenwelle 2 resultiert.
  • Eine im allgemeinen zylindrische Bremsscheibe 22 ist direkt hinter der versetzbaren Scheibe 13 angeordnet und steht deren hinterer Oberfläche gegenüber. Die Bremsscheibe 22 ist betreibbar, um über deren Reibkontakt mit der versetzbaren Scheibe 13 eine geeignete Bremskraft an die versetzbare Scheibe 13 anzulegen. Zu diesem Zweck ist die Bremsscheibe 22 normalerweise gegenüber der versetzbaren Scheibe 13 durch eine zusammengesetzte Vorspannkraft von zwei Kompressionsfedern 25 und 26 vorgespannt, die beide durch einen einzigen Federaufnehmer 24 aufgenommen sind. Der Federaufnehmer 24 ist an der Welle 36 durch eine Schwenkmutter 23 befestigt, die an dem hinteren Ende der Welle angeschraubt ist. Die zusammengesetzte Vorspannkraft der zwei Kompressionsfedern 25 und 26 ist derart gewählt, daß über die Bremsscheibe 22 eine geeignete Bremskraft an die versetzbare Scheibe 13 angelegt werden kann, während die Vorspannkraft der Schraubenfeder 14 auch dann beibehalten wird, wenn die Schraubenfeder 14 derart gewunden ist, daß sie eine maximale Rückstellkraft ausübt, um dadurch die Phasendifferenz der versetzbaren Scheibe 13 relativ zu der Nockenwelle 2 beizubehalten. Anders ausgedrückt wirken die Bremsscheibe 22 und die zwei Federn 25 und 26 als eine Phasendifferenz-Halteeinrichtung.
  • Ein Brems-Freigabesolenoid 27 ist hinter der Bremsscheibe 22 angeordnet und steht der hinteren Oberfläche deren äußerem peripheren Abschnitt gegenüber. Wenn das Brems-Freigabesolenoid 27 eingeschaltet wird, zieht das Brems-Freigabesolenoid 27 die Bremsscheibe 22 magnetisch an, um zuzulassen, daß sich die letztere rückwärts gegen die zusammengesetzte Vorspannkraft der Federn 25 und 26 bewegt, um dadurch die Bremskraft der Bremsscheibe 22 von der versetzbaren Scheibe 13 zu lösen. Genauer ausgedrückt wird das Anlegen oder Entfernen der Bremskraft an oder von der versetzbaren Scheibe 13 jeweils durch Aus- oder Einschalten des Brems-Freigabesolenoids 27 erreicht.
  • Eine äußere Solenoidkupplung 28 ist hinter der versetzbaren Scheibe 13 derart angeordnet, daß sie der hinteren Oberfläche deren äußeren peripheren Abschnitts gegenübersteht. Wenn die äußere Kupplung 28 eingeschaltet ist, wird die äußere Kupplung 28 durch Wirkung ihrer elektromagnetischen Kraft in Reibkontakt mit der versetzbaren Scheibe 13 gebracht, um dadurch eine vergleichsweise starke Bremskraft an die versetzbare Scheibe 13 anzulegen. Die Größe der elektromagnetischen Anziehungskraft oder Bremskraft, die durch die äußere Kupplung 28 erzeugt wird, wenn die letztere eingeschaltet wird, ist derart gewählt, daß sie die Differenz der Phase der Drehung der versetzbaren Scheibe 13 relativ zu der Nockenwelle 2 gegen die Vorspannkraft der Schraubenfeder 14 erhöht. Anders ausgedrückt kann die Phasendifferenz der versetzbaren Scheibe 13 relativ zu der Nockenwelle 2 durch Einschalten der äußeren Kupplung 28 erhöht werden. Demgemäß wirkt die äußere Kupplung 28 als eine Phasendifferenz-Veränderungseinrichtung.
  • Die Ventileinstellungs-Steuervorrichtung S1, auf die oben Bezug genommen wurde, arbeitet auf die folgende Weise, um die Ventileinstellung, d.h. die Postition der Nockenwelle 2 in deren axialen Richtung, zu steuern.
  • Wo es für das Einlaßventil V erwünscht ist, den gegenwärtigen Hub beizubehalten, werden sowohl das Brems-Freigabesolenoid 27 als auch die äußere Kupplung 28 ausgeschaltet. In diesem Fall veranlassen die zwei Federn 25 und 26, daß die Bremsscheibe 22 eine geeignete Bremskraft an die versetzbare Scheibe 13 anlegt, um dadurch die gegenwärtige Phasendifferenz der versetzbaren Scheibe 13 relativ zu der Nockenwelle 2 ungeachtet der Position der Nockenwelle 2 beizubehalten, d.h. wannimmer die Nockenwelle 2 bei einer vordersten Position angeordnet ist, bei der die Phasendifferenz maximal ist, oder bei einer hintersten Position, bei der die Phasendifferenz minimal ist. Als ein Ergebnis wird die axiale Position der Nockenwelle 2 unverändert beibehalten, und somit wird der Hub des Einlaßventils V konstant beibehalten.
  • Wo es erwünscht ist, daß sich die Nockenwelle 2 von der hintersten Position zu der vordersten Position bewegt, wird das Brems-Freigabesolenoid 27 zuerst eingeschaltet. Zu diesem Zeitpunkt zieht das Brems-Freigabesolenoid 27 die Bremsscheibe 22 magnetisch an, um sie nach hinten zu bewegen, um dadurch die Bremsscheibe 22 von der versetzbaren Scheibe 13 zu trennen. Danach wird die äußere Kupplung 28 eingeschaltet, um eine vergleichsweise starke Bremskraft an die versetzbare Scheibe 13 anzulegen. Diese Bremskraft macht die Geschwindigkeit der Drehung der versetzbaren Scheibe 13 niedriger als jene der Nockenwelle 2 und erhöht die Phasendifferenz der versetzbaren Scheibe 13 relativ zu der Nockenwelle 2 gegen die Vorspannkraft der Schraubenfeder 14. Als ein Ergebnis bewegt sich die Nockenwelle 2 vorwärts. Wenn die Nockenwelle 2 die vorderste Position erreicht hat, wird sowohl das Brems-Freigabesolenoid 27 als auch die äußere Kupplung 28 ausgeschaltet. Zu diesem Zeitpunkt legen die zwei Federn 25 und 26 über die Bremsscheibe 22 eine geeignete zusammengesetzte Bremskraft an die versetzbare Scheibe 13 an, um die versetzbare Scheibe 13 bei der Position zu halten, bei der die Phasendifferenz maximal ist, wodurch die Nockenwelle 2 an der vordersten Position beibehalten wird.
  • Wenn die Nockenwelle an der vordersten Position angeordnet ist, wird der Schwingungsnocken 6 in Kontakt mit einem hinteren Abschnitt der kegelförmigen Nockenfläche des Nockens 4 gehalten, welcher Abschnitt einen größeren Durchmesser hat als ein vorderer Abschnitt der kegelförmigen Nockenfläche. Als ein Ergebnis wird das Einlaßventil V mit dem Ventilhub entsprechend dem Nockenaufbau des hinteren Abschnitts des Nockens 4 selektiv geöffnet und geschlossen.
  • Andererseits wird, wo es gewünscht ist, daß sich die Nockenwelle 2 von der vordersten Position zu der hintersten Position bewegt, nur das Brems-Freigabesolenoid 27 eingeschaltet. Zu diesem Zeitpunkt zieht das Brems-Freigabesolenoid 27 die Bremsscheibe 22 magnetisch an, um sie nach hinten zu bewegen, um dadurch die Bremskraft der Bremsscheibe 22 von der versetzbaren Scheibe 13 zu lösen. Demgemäß wird kein Bremskraft an die versetzbare Scheibe angelegt, und die Vorspannkraft der Schraubenfeder 14 macht die Geschwindigkeit der versetzbaren Scheibe 13 höher als jene der Nockenwelle 2 und reduziert daher die Phasendifferenz der versetzbaren Scheibe 13 relativ zu der Nockenwelle 2. Als ein Ergebnis bewegt sich die Nockenwelle 2 rückwärts. Wenn die Nockenwelle 2 die hinterste Position erreicht hat, wird das Brems-Freigabesolenoid 27 ausgeschaltet. Zu diesem Zeitpunkt legen die zwei Federn 25 und 26 über die Bremsscheibe 22 eine geeignete zusammengesetzte Bremskraft an die versetzbare Scheibe 13 an, um die versetzbare Scheibe 13 bei der Position zu halten, bei der die Phasendifferenz minimal ist, um somit die Nockenwelle 2 an der hintersten Position zu halten.
  • Wenn die Nockenwelle 2 an der hintersten Position angeordnet ist, wird der Schwingungsnocken 6 in Kontakt mit einem vorderen Abschnitt mit kleinem Durchmesser der kegelförmigen Nockenfläche des Nockens 4 gehalten. Als ein Ergebnis wird das Einlaßventil V mit dem Ventilhub entsprechend dem Nockenaufbau des vorderen Abschnitts des Nockens 4 selektiv geöffnet und geschlossen.
  • Obwohl es in den Figuren nicht gezeigt ist, kann die Ventileinstellungs-Steuervorrichtung S1 mit einer Positions-Detektiereinrichtung zum Detektieren der axialen Position der Nockenwelle 2 versehen sein. In diesem Falle werden das Brems-Freigabesolenoid 27 und die äußere Kupplung 28 beide durch eine Steuereinheit leistungsgesteuert, um die durch die Positions-Detektiereinrichtung detektierte Positionsabweichung der Nockenwelle 2 von der Sollposition der Nockenwelle 2, die gemäß der Motorbetriebsbedingung eingestellt ist, auf Null zu reduzieren.
  • Wie es oben beschrieben ist, werden gemäß der vorliegenden Erfindung, wannimmer die Nockenwelle 2 bei jeder der vordersten oder hintersten Position gehalten wird, das Brems-Freigabesolenoid 27 und die äußere Kupplung 28 beide elektrisch entregt, wodurch der Energieverbrauch reduziert wird. Zu diesem Zeitpunkt nutzen sich die Elemente 27 und 28 und die versetzbare Scheibe 13 nicht ab, weil diese Elemente 27 und 28 keine Bremskraft an die versetzbare Scheibe 13 anlegen, und daher wird ihre Lebensdauer erhöht. Auch empfängt die Nockenwelle 2 keine Widerstandskraft, was in einer Reduktion des Motorleistungsverlusts resultiert.
  • Weiterhin fixieren die zwei Federn 25 und 26 die versetzbare Scheibe 13 an der Nockenwelle 2, wenn die Nockenwelle 2 an der der vordersten oder hintersten Position gehalten ist. Unter derartigen Umständen ist es nicht notwendig, die Position der versetzbaren Scheibe 13 einer Rückzukopplungssteuerung zu unterziehen, und daher kann ein Steuermechanismus vereinfacht werden.
  • Auch kann die Ventileinstellungs-Steuervorrichtung S1 der vorliegenden Erfindung die Nockenwelle 2 mit einfachem und kompaktem Aufbau axial bewegen, ahne irgendwelche Kniehebelarme und ihre zugehörigen Halteeinrichtungen und irgendein hydraulisches System zu benötigen, und kann die Ventileinstellung des Einlaßventils V gemäß der Betriebsbedingung des Motors E richtig verändern.
  • Es ist anzumerken, daß, obwohl bei dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel die Ventileinstellungs-Steuervorrichtung S1 die Bewegung der Einlaß-Nockenwelle 2 steuern soll, die Ventileinstellungs-Steuervorrichtung derart aufgebaut sein kann, daß die Bewegung der Auslaß-Nockenwelle 3 gesteuert wird.
  • Obwohl es in den Figuren nicht gezeigt ist, kann sie derart aufgebaut sein, daß der vordere Endabschnitt der Nockenwelle 2 über einen schraubenförmigen Keil mit einem Zahn eines Kettenrads des Nockens in Eingriff ist, auf den die Antriebskraft von der Kurbelwelle über einen V-Riemen übertragen wird, und daß eine axiale Bewegung der Nockenwelle 2 eine Änderung der Phasendifferenz zwischen der Nockenwelle 2 und dem Zahn eines Kettenrads des Nockens verursacht. In diesem Fall kann die Ventileinstellung allein dadurch verändert werden, daß man den Einlaß-Nocken 4 eine gerade Nockenfläche statt der kegelförmigen haben läßt.
  • Zweites Ausführungsbeispiel (6 bis 12)
  • Die Ventileinstellungs-Steuervorrichtung gemäß einem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, das in den 6 bis 12 gezeigt ist, ist im wesentlichen ähnlich zu der Ventileinstellungs-Steuervorrichtung gemäß dem vorangehenden Ausführungsbeispiel, und daher sind Bauteile davon, die in den 6 bis 12 gezeigt sind, aber jenen gleich sind, die in den 1 bis 5 gezeigt sind, durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet, die zum Bezeichnen der gleichen Bauteile in den 1 bis 5 benutzt sind.
  • Nimmt man zuerst auf 6 Bezug, enthält die Ventileinstellungs-Steuervorrichtung, die nun allgemein mit S2 bezeichnet ist, die Scheibe 13, die zur Rotation relativ zu dem äußeren Gehäuse 11 gelagert ist. Zu diesem Zweck ist die Scheibe 13 mittels eines radialen Lagers 48, das mittels einer Lagerscheibe 49 und einer Lager-Verriegelungsmutter 50 in Position gehalten wird, drehbar an dem Gehäuse für die äußere Kupplung 28 angebracht. Das Federgehäuse 12, das bei der Ventileinstellungs-Steuervorrichtung S2 verwendet wird, ist zur Drehung relativ zu dem äußeren Gehäuse 11 drehbar gelagert und ist zu diesem Zweck mittels eines radialen Lagers 47 drehbar an einem Gehäuse für ein inneres Solenoid 51 angebracht.
  • Bei der Ventileinstellungs-Steuervorrichtung S2 gemäß dem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, gibt es, wie es am besten in den 7 bis 9 gezeigt ist, einen Anhalte-Stift 40, der zum Definieren des Rotationsbereichs der versetzbaren Scheibe 13 relativ zu dem Federgehäuse 12 verwendet wird und an dem Federgehäuse 12 befestigt ist, um sich in einer Richtung parallel zu der Längsachse der Nockenwelle 2 zu erstrecken, im Gegensatz zu dem Anhalte-Stift 21, der bei dem vorangehenden Ausführungsbeispiel verwendet ist, der sich in einer Richtung transversal zu der Nockenwelle 2 erstreckt. Es ist anzumerken, daß, obwohl die versetzbare Scheibe 13 relativ zu dem Federgehäuse 12 in entweder der Uhrzeiger- oder der Gegenuhrzeigerrichtung drehbar ist, wie es in 7 jeweils durch X4 und X3 gezeigt ist, der Anhalte-Stift 40 den Dreh- bzw. Rotationsbereich der versetzbaren Scheibe 13 relativ zu dem Federgehäuse 12 auf einen Winkelbereich beschränkt, der zwischen L3 und L4 begrenzt ist.
  • Das Federgehäuse 12 ist von einer zylindrischen Trommel 44 umgeben. Diese zylindrische Trommel 44 ist zur Bewegung relativ zu dem Federgehäuse 12 in einer Richtung axial zu der Nockenwelle 2 und auch zur Drehung zusammen mit dem Federgehäuse 12 und somit zusammen mit der Nockenwelle 2 gelagert. Die zylindrische Trommel 44, die so gelagert ist, ist normalerweise nach hinten vorgespannt (d.h. zu der äußeren Kupplung 28), und zwar durch eine wellige Feder 46, die in einem Raum angeordnet ist, der zwischen der zylindrischen Trommel 44 und einem ringförmigen Stopper 57 angeordnet ist, der an dem Federgehäuse 12 befestigt ist. Die wellige Feder 46, auf die oben Bezug genommen wurde, hat einen ringförmigen Aufbau, wie es in 10a gezeigt ist, und ist umfangsmäßig gewellt, wie es in 10b gezeigt ist. Alternativ dazu kann, wie es in 10c gezeigt ist, die wellige Feder 46 eine ovalförmige Schleifenkonfiguration haben, die entlang zweier oder mehrerer paralleler Biegelinien gebogen ist, um eine ringförmige Form zu zeigen, wenn sie von oben angeschaut wird.
  • Das innere Solenoid 51 ist vor und in enger Nähe zu der zylindrischen Trommel 44 angeordnet und ist, wenn es elektrisch angeregt ist, betreibbar, um die zylindrische Trommel 44 anzuziehen, um sie gegen eine Vorspannkraft vorwärts zu bewegen, die durch die ringförmige wellige Feder 46 ausgeübt wird. Die zylindrische Trommel 44 ist nach hinten durch die Wirkung der Vorspannkraft der ringförmigen welligen Feder 46 vorgespannt, wenn und solange wie das innere Solenoid 51 elektrisch entregt ist. Es ist anzumerken, daß das ringförmige hintere Ende der zylindrischen Walze 44, das benachbart zu dem inneren Solenoid 51 ist, bei 13 mit einem ringförmigen vorderen Ende der versetzbaren Scheibe 13 in Eingriff ist.
  • Wie es am besten in 11 gezeigt ist, ist das ringförmige hintere Ende der zylindrischen Trommel 44 mit einer umfangsmäßigen Reihe von Planradverzahnungen 44t ausgebildet, während das ringförmige vordere Ende der versetzbaren Scheibe 13, die dem ringförmigen hinteren Ende der Trommel 44 gegenübersteht, gleichermaßen mit einer umfangsmäßigen Reihe von Gegen-Planradverzahnungen 13t ausgebildet ist, die bezüglich der Form komplementär zu den Zahnradverzahnungen 44t sind, so daß die zylindrische Trommel 44 und die versetzbare Scheibe 13 miteinander an einem Eingriffsort 13 in Eingriff sein können.
  • Somit wird es vollständig verstanden, daß, wenn und solange wie das innere Solenoid elektrisch entregt ist, wobei die zylindrische Trommel 44 folglich durch die wellige Feder 46 axial nach hinten vorgespannt wird, die Reihen der Planradverzahnungen 44t in der zylindrischen Trommel 44 mit den Reihen der Gegen-Planradverzahnungen 13t in der versetzbaren Scheibe 13 in Eingriff sind, wie es in 12a gezeigt ist, so daß die zylindrische Trommel 44 und die versetzbare Scheibe 13 im Einklang miteinander und somit zusammen mit der Nockenwelle 2 gedreht werden können. Andererseits wird, wenn und solange wie das innere Solenoid 51 elektrisch angeregt ist, wobei die zylindrische Trommel 44 folglich nahe an das innere Solenoid 51 angezogen wird, die zylindrische Trommel 44 von der versetzbaren Scheibe 13 gelöst, wobei die Reihe von Planradverzahnungen 44t, die von den Reihen der Gegen-Planradverzahnungen 13t getrennt werden, wie es in
  • 12b gezeigt ist, was zuläßt, daß sich die zylindrische Trommel 44 relativ zu der versetzbaren Scheibe 13 dreht.
  • Es ist hier anzumerken, daß bei dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel, obwohl sowohl die Reihen von Planradverzahnungen 44t als auch die Reihe von Gegen-Planradverzahnungen 13t jeweils über den Umfängen der zylindrischen Trommel 44 und der versetzbaren Scheibe 13 ausgebildet sind, wenigstens eine von ihnen über dem Umfang des entsprechenden Elements 44 oder 13 ausgebildet sein kann.
  • Der axiale Schmiermittel-Durchgang 7, der in der Welle 36 in axialer Richtung definiert ist, hat ein hinteres Ende, das ein Schmiermittel-Zuführrohr 52 aufnimmt, das unabhängig relativ zu der Welle 36 schnell mit der Nockenwelle 2 drehbar ist. Das Schmiermittel-Zuführrohr 52 hat einen Schmiermittel-Durchgang 53, der darin definiert ist und wiederum mit einem flexiblen Schmiermittel-Zuführrohr 54 über ein Fluid gekoppelt ist, so daß ein Schmiermittelöl in den axialen Schmiermittel-Durchgang 7 in der Welle 36 von einer geeigneten Schmiermittelquelle mittels des Schmiermittel-Durchgangs 53 in dem Schmiermittel-Zuführrohr 52 zugeführt werden kann. Das so in den axialen Schmiermittel-Durchgang 7 in der Welle 36 zugeführte Schmiermittelöl ist während der Drehung der Nockenwelle 2 und somit jener der Welle 36 gezwungen, in radiale Durchgänge 43 zu fließen, die in der Welle 36 in Verbindung mit dem axialen Schmiermittel-Durchgang 7 definiert sind, und zwar durch die Wirkung einer Zentrifugalkraft, um jeweilige Reiboberflächen der äußeren Kupplung 28 und des inneren Solenoids 51 und die verschiedenen Lager 47 und 48 zu schmieren.
  • Die Ventileinstellungs-Steuervorrichtung S2 ist mit einem Nockenwellen-Positionssensor 56 zum Detektieren der Position der Nockenwelle 2 in bezug zu ihrer axialen Richtung versehen. Ein Ausgangssignal, das die axiale Position der Nockenwelle 2 anzeigt, die durch den Nockenwellen-Positionssensor 56 detektiert wird, wird von dem Nockenwellen-Positionssensor 56 zu einer Steuereinheit (nicht gezeigt) zugeführt, die in Antwort auf ein derartiges Ausgangssignal die axiale Position der Nockenwelle 2 steuert, d.h. den Ventilhub. Es ist anzumerken, daß die Welle 36 ein Eingriffselement 42 aufweist, das fest daran angebracht ist, wobei das Eingriffselement 42 wiederum mit einem Hebel (nicht gezeigt) in Eingriff steht, der von dem Nockenwellen-Positionssensor 56 nach außen vorsteht. Aufgrund des Eingriffs zwischen dem Eingriffselement 42 und dem Hebel, der von dem Nockenwellen-Positionssensor 56 nach außen vorsteht, wird eine axiale Bewegung der Nockenwelle 2 durch eine entsprechende Bewegung des Hebels begleitet, wobei die axiale Position der Nockenwelle 2 von den Nockenwellen-Postionssensor 56 aus der Position des so bewegten Hebels detektiert wird.
  • Nun wird die Art und Weise beschrieben, auf die die axiale Position der Nockenwelle 2, d.h. der Ventilhub, durch die Ventileinstellungs-Steuervorrichtung S2 gesteuert wird.
  • Wo die axiale Position der Nockenwelle 2, d.h. der Ventilhub, bei einer gegenwärtigen Position bleiben soll, werden sowohl das innere Solenoid 51 als auch die äußere Kupplung 28 elektrisch entregt. Während dieses Zustands wird die zylindrische Trommel 44 durch die wellige Feder 46 nach hinten vorgespannt, wobei die Reihe von Planradverzahnungen 44t in der zylindrischen Trommel 44 folglich bei 45 mit den Reihen der Gegen-Planradverzahnungen 13t in der versetzbaren Scheibe 13 in Eingriff gelangen, und die zylindrische Trommel 44 und die versetzbare Scheibe 13 sind daher miteinander drehbar. Demgemäß wird entweder dann, wenn die Nockenwelle 2 an der vordersten Position gehalten wird, bei der die Phasendifferenz der versetzbaren Scheibe 13 maximiert ist, oder dann, wenn die Nockenwelle 2 an der hintersten Position gehalten wird, bei der die Phasendifferenz der versetzbaren Scheibe minimiert ist, die Phase der versetzbaren Scheibe 13 relativ zu der Nockenwelle 2 bei der gegenwärtigen Position verriegelt, und somit wird die Nockenwelle 2 bei einer vorbestimmten axialen Position gehalten, wobei der Ventilhub des Einlaßventils V folglich bei einem Wert gehalten wird, der dann überwiegt.
  • Eine axiale Bewegung der Nockenwelle 2 von der hintersten Position zu der vordersten Position wird bewirkt, wenn das innere Solenoid 51 und die äußere Kupplung 28 aufeinanderfolgend elektrisch angeregt werden. Genauer gesagt wird, wenn das innere Solenoid 51 elektrisch angeregt wird, die zylindrische Trommel 44 elektromagnetisch angezogen, um sich nach vorn zu dem inneren Solenoid 51 zu bewegen, was durch ein Lösen der Reihen der Planradverzahnungen 44t in der zylindrischen Trommel 44 von den Reihen der Gegen-Planradverzahnungen 13t in der versetzbaren Scheibe 13 begleitet wird. Nachfolgend resultiert eine elektrische Anregung der äußeren Kupplung 28 in einem Anle gen der Bremskraft von der äußeren Kupplung 28 an die versetzbare Scheibe 13. Dem Anlegen dieser Bremskraft von der äußeren Kupplung 28 an die versetzbare Scheibe 13 folgend wird die Drehgeschwindigkeit der versetzbaren Scheibe 13 auf einen Wert verringert, der niedriger als jener der Nockenwelle 22 ist, und aus diesem Grund wird die Phasendifferenz zwischen der versetzbaren Scheibe 13 und der Nockenwelle 2 gegen die Vorspannkraft der Schraubenfeder 14 erhöht, begleitet durch eine folgende axiale Bewegung der Nockenwelle 2 zu der vordersten Position. Wenn die Nockenwelle 2, die sich so axial bewegt, bei der vordersten Position ankommt, wird das innere Solenoid 51 elektrisch entregt, um zuzulassen, daß die Reihen der Planradverzahnungen 44t in der zylindrischen Trommel 44 mit den Reihen der Gegen-Planradverzahnungen 13t in der versetzbaren Scheibe 13 in Eingriff gelangen, was darin resultiert, daß die zylindrische Walze 44 und die versetzbare Scheibe 13 miteinander verriegelt werden, um sich im Einklang miteinander zu drehen. So wird die versetzbare Scheibe 13 bei der Position gehalten, bei der die Phasendifferenz maximiert ist, und die Nockenwelle 2 wird bei der vordersten Position zurückbehalten.
  • Wenn gewünscht wird, daß die bei der vordersten Position gehaltene Nockenwelle 2 zu der hintersten Position bewegt wird, wird nur das innere Solenoid 51 elektrisch angeregt, um den Eingriff 45 zwischen der zylindrischen Trommel 44 und der versetzbaren Scheibe 13 zu lösen, d.h. die Reihen der Planradverzahnungen 44t von den Reihen der Gegen-Planradverzahnungen 13t zu lösen, was zuläßt, daß die zylindrische Trommel 44 (und somit die Nockenwelle 2) und die versetzbare Scheibe 13 unabhängig voneinander drehbar sind. Da in diesem Zustand keine Bremskraft an die versetzbare Scheibe 13 angelegt wird, wird die Drehgeschwindigkeit der versetzbaren Scheibe 13 auf einen Wert erhöht, der höher als jener der Nockenwelle 2 ist, und zwar durch die Wirkung der Vorspannkraft der Schraubenfeder 14, wobei die Phasendifferenz zwischen der versetzbaren Scheibe 13 und der Nockenwelle 2 folglich reduziert wird, und daher wird die Nockenwelle 2 axial nach hinten bewegt. Wenn die Nockenwelle 2 an der hintersten Position ankommt, wird das innere Solenoid 51 elektrisch entregt, um den Eingriff 45 zwischen der zylindrischen Trommel 44 und der versetzbaren Scheibe 13 aufzubauen, d.h. die Reihen der Planradverzahnungen 44t mit den Reihen der Gegen-Planradverzahnungen 13t in Eingriff zu bringen. Zu diesem Zeitpunkt wird die versetzbare Scheibe 13 an der Position gehalten, an der die Phasendifferenz minimiert ist, und daher wird die Nockenwelle 2 an der hintersten Position zurückbehalten.
  • Somit ist klar, daß, wie es der Fall bei der Ventileinstellungs-Steuervorrichtung S1 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist, auch die Ventileinstellungs-Steuervorrichtung S2 gemäß dem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung keinen wesentlichen Betrag einer elektrischen Leistung erfordert, wannimmer die Nockenwelle 2 sich zu irgendeiner axialen Position bewegen soll, da zu dieser Zeit sowohl das innere Solenoid 51 als auch die äußere Kupplung 28 elektrisch entregt sind. Zu derselben Zeit wird keine Bremskraft von der äußeren Kupplung 28 an die versetzbare Scheibe 13 angelegt, und daher nutzt sich weder die äußere Kupplung 28 noch die versetzbare Scheibe 13 ab, wobei die Lebensdauer der Ventileinstellungs-Steuervorrichtung folglich erhöht wird. Auch kann, da der Nockenwelle 2 kein Widerstand auferlegt wird, ein Verlust an Motorleistung vorteilhaft minimiert werden.
  • Drittes Ausführungsbeispiel (13, 16a und 16b)
  • Die Ventileinstellungs-Steuervorrichtung, die nun mit S3 bezeichnet ist, gemäß einem dritten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist in 13 gezeigt. Wie es darin gezeigt ist, ist die Nockenwelle 2 bei der Ventileinstellungs-Steuervorrichtung S3 derart aufgebaut, daß sie durch ein Rotationsantriebselement 62 mit der Nockenwelle 2 über einen schraubenförmigen Keileingriff 61, der dazwischen definiert ist, in antreibendem Eingriff steht. Es ist anzumerken, daß Pfeile Y1 und Y2 in 13 jeweilige Richtungen zu dem hinteren und dem vorderen Ende des Verbrennungsmotors (nicht gezeigt) darstellen.
  • Das Rotationsantriebselement 62 ist geeignet, um die Nockenwelle 2 durch die Kurbelwelle (nicht gezeigt) über eine geeignete Antriebstransmission angetrieben zu werden, die eine daran ausgebildete Riemenscheibe 63 enthält. Die Nockenwelle 2, deren vorderes Ende in dem Rotationsantriebselement 62 aufgenommen ist, ist zusammen mit dem Rotationsantriebselement 62 drehbar, das wiederum durch ein Nocken-Schubgelenk 64 drehbar gelagert ist. Zum Vermeiden einer Ablagerung von Öl auf einem derartigen Riemen, wie er um die Riemenscheibe 63 gewickelt ist, werden Ölabdichtringe 70 und 71 verwendet, um irgendein mögliches Auslaufen von Öl von innerhalb der Ventileinstellungs-Steuervorrichtung S3 zu verhindern.
  • Eine im allgemeinen ringförmige Scheibe 65 ist vor dem Rotationsantriebselement 62 angeordnet und ist gewindemäßig an der Nockenwelle 2 über einen Quadrat-Gewindeeingriff 66 damit gekoppelt. Obwohl die Details nicht gezeigt sind, wird der Quadrat-Gewindeeingriff 66, der oben genannt ist, zwischen einer inneren Peripherie der Scheibe 65 und einer äußeren Peripherie der Nockenwelle 2 gefunden und besteht aus einem Innengewinde, das in der inneren Peripherie der Scheibe 65 definiert ist, und einem Außengewinde, das in der äußeren Peripherie der Nockenwelle 2 definiert ist, zum Eingriff mit dem Innengewinde in der Scheibe 65. Diese Scheibe 65 ist relativ zu dem Rotationsantriebselement 62 drehbar.
  • Die Scheibe 65 und die Nockenwelle 2 sind zusammen damit drehbar. Jedoch in dem Fall, daß eine relative Drehung zwischen der Scheibe 65 und der Nockenwelle 2 stattfindet, die begleitet wird durch eine Phasenänderung der Scheibe 65 und der Nockenwelle 2 relativ zueinander, wird die Scheibe 65 die Nockenwelle 2 axial um eine Strecke antreiben, die durch den Betrag der Phasenänderung zwischen der Scheibe 65 und der Nockenwelle 2 bestimmt wird.
  • Innerhalb eines Raums 67, der zwischen dem vorderen Ende des Rotationsantriebselements 62 und einem hinteren Ende der Scheibe 65 begrenzt ist, ist eine Schraubenfeder 68 angeordnet. Diese Schraubenfeder 68 hat ein äußeres Ende, das fest mit einem Verankerungsstift 69 verbunden ist, der an dem Rotationsantriebselement 62 gesichert ist, und ein inneres Ende, das fest mit der Scheibe 65 verbunden ist. Daher wird durch die Wirkung der Schraubenfeder 68 entweder die Scheibe 65 oder das Rotationsantriebselement 62 derart federnd in einer Richtung relativ zu der anderen der Scheibe 65 oder des Rotationsantriebselements 62 vorgespannt, daß die Phasendifferenz dazwischen normalerweise minimiert ist.
  • Eine elektromagnetisch betriebene Bremskupplung 72 ist an einer Seite der Scheibe 65 gegenüber dem Rotationsantriebselement 62 angeordnet. Diese Bremskupplung 72 steht in einem Reibeingriff mit einer vorderen Endfläche der Scheibe 65, um eine geeignete Bremskraft daran anzulegen, wenn die Bremskupplung 72 elektrisch angeregt ist. Die Größe der Bremskraft, die von der Bremskupplung 72 an die Scheibe 65 angelegt wird, wenn die Bremskupplung 72 elektrisch angeregt wird, ist so gewählt, daß sie einen Wert hat, daß auch dann, wenn die Schraubenfeder 68 aufgewickelt ist, um eine maximale Speicher- oder Vorspannkraft auszuüben, die Phasendifferenz der Scheibe 65 relativ zu dem Rotationsantriebselement 62 gegenüber der maximalen Speicher- oder Vorspannkraft erhöht werden kann, die durch die Schraubenfeder 68 ausgeübt wird. Somit wird schnell gesehen, daß dann, wenn die Bremskupplung 72 elektrisch angeregt ist, die Phasendifferenz zwischen der Scheibe 65 und dem Rotationsantriebselement 62 erhöht werden kann.
  • Das Rotationsantriebselement 62 hat eine Vielzahl von radialen Bohrungen 73, die derart darin definiert sind, daß sie sich radial davon erstrecken, wobei jede der radialen Bohrungen 73 darin einen Verriegelungsstift 74 und eine Kugel 75 untergebracht hat. Radial nach außen von den Verriegelungsstiften 74 ist ein Nockenring 76 mit einer inneren peripheren Oberfläche positioniert, die kegelförmig ist, um eine Nockenfläche zu schaffen, die in gleitendem Eingriff mit jeweiligen radialen äußeren Enden der Verriegelungsstifte 74 ist. Dieser Nockenring 76 ist normalerweise nach vorn vorgespannt, d.h. in einer Richtung, die mit der Richtung Y2 übereinstimmt, und zwar durch eine im allgemeinen ringförmige wellige Feder 78.
  • Mit dem Nockenring 76, der durch die wellige Feder 78 nach vorn vorgespannt ist, wie es oben beschrieben ist, werden die Verriegelungsstifte 74 in Kontakt mit der kegelförmigen Nockenfläche des Nockenrings 76 radial nach innen zusammengedrückt. In diesem Zustand, der in 16a am besten gezeigt ist, sind die Kugeln 75 in den radialen Bohrungen 73 in entsprechenden keilförmigen Vertiefungen im Eingriff, die einen Teil des schraubenförmigen Keileingriffs 61 definieren, wodurch das Rotationsantriebselement 62 davon abgehalten wird, sich relativ zu der Nockenwelle 2 zu drehen, d.h. das Rotationsantriebselement 62 und die Nockenwelle 2 werden miteinander verbunden. Die wellige Feder 78, die auf die oben beschriebene Weise wirkt, ist mittels eines Seegerrings 79 relativ zu dem Rotationsantriebselement 62 positioniert.
  • Es ist anzumerken, daß das Benutzen der Kugeln 75 in der Praxis der vorliegenden Erfindung nicht immer wesentlich ist, und daß dann, wenn keine Kugel 75 verwendet wird, zugelassen werden kann, daß die Verriegelungsstifte 74 mit den entsprechenden keilförmigen Vertiefungen in Eingriff gelangen, die einen Teil des schraubenförmigen Keileingriffs 61 definieren, wie es in 16b gezeigt ist.
  • Radial außerhalb des Nockenrings 76 ist ein Freigabe-Solenoid 77 positioniert. Dieses Freigabe-Solenoid 77 ist betreibbar, um eine nach hinten wirkende magnetische Anziehungskraft an den Nockenring 76 anzulegen, wenn es elektrisch angeregt ist, um den Nockenring 76 in der Richtung Y1 nach hinten gegen die Vorspannkraft der welligen Feder 78 zu bewegen. Wenn der Nockenring 76 durch das Freigabe-Solenoid 77 magnetisch angezogen wird, um sich gegen die Vorspannkraft der welligen Feder 78 axial nach hinten zu bewegen, werden die Verriegelungsstifte 74 und die zugehörigen Kugeln 75 in einer Position bereitgehalten, um sich innerhalb der jeweiligen radialen Bohrungen 73 radial nach außen zu versetzen, und werden in der Praxis während der Drehung der Nockenwelle 2 durch die Wirkung einer Zentrifugalkraft so radial nach außen versetzt. Wenn dies einmal auftritt, wird das Rotationsantriebselement 62 in eine Position gebracht, daß es sich unabhängig von der Drehung der Nockenwelle 2 dreht.
  • Nun wird der Betrieb der Ventileinstellungs-Steuervorrichtung S3 gemäß dem dritten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben.
  • Wenn gewünscht wird, daß die Phase der Nockenwelle 2 größer wird, muß die Nockenwelle 2 nach vorn bewegt werden, d.h. in der Richtung Y2. (Gegensätzlich dazu kann die Phase der Nockenwelle 2 verringert werden, wenn die Nockenwelle 2 nach hinten bewegt wird, d.h. der Richtung Y1.) Zum Vergrößern der Phase der Nockenwelle 2 muß das Freigabe-Solenoid 77 elektrisch angeregt werden, um den Nockenring 76 axial nach hinten zu bewegen, um zuzulassen, daß die Verriegelungsstifte 74 und die Kugeln 75 in den entsprechenden radialen Bohrungen 73 radial nach außen versetzt werden. Nachfolgend muß die Bremskupplung 72 elektrisch angeregt werden, um die Bremskraft an die Scheibe 65 anzulegen, um die letztere zu verlangsamen und auch, um die Nockenwelle 2 axial nach vorn zu bewegen. Da die Scheibe 65 so abgebremst wird, wird die Schraubenfeder 68 nach innen aufgewickelt, um einen progressiv ansteigenden Betrag der Vorspannung anzusammeln. Die Nockenwelle 2 kann durch Ausführen einer Leistungssteuerung an der Bremskupplung 72 bei einer vorbestimmten axialen Position gehalten werden. Danach muß das Freigabe-Solenoid 77 elektrisch entregt werden, um zuzulassen, daß der Nockenring 76 durch die Vorspannkraft der welligen Feder 78 axial nach vorn vorgespannt wird. Als ein Ergebnis der axialen Vorwärtsbewegung des Nockenrings 76 werden die Verriegelungsstifte 74 und die Kugeln 75 beide innerhalb der entsprechenden radialen Bohrungen 73 radial nach außen versetzt, um schließlich das Rotationsantriebselement 62 und die Nockenwelle 2 miteinander zu verbinden, wodurch das Vergrößern der Phase der Nockenwelle 2 beendet wird.
  • Ein Verkleinern der Phase der Nockenwelle 2 wird auf die folgende Weise bewirkt. Das Freigabe-Solenoid 77 wird elektrisch angeregt, um den Nockenring 76 anzuziehen, um den letzteren axial nach hinten zu bewegen, um den Eingriff zwischen dem Rotationsantriebselement 62 und der Nockenwelle 2 dadurch zu lösen, daß zugelassen wird, daß die Verriegelungsstifte 74 und die Kugeln 75 innerhalb der zugehörigen radialen Bohrungen radial versetzt werden. Als Folge davon wird die Drehung der Scheibe 65 durch die Wirkung der Vorspannkraft der Schraubenfeder 68 beschleunigt. Als ein Ergebnis davon wird die Nockenwelle 2 axial nach hinten bewegt, d.h. in der Richtung Y1, und zwar durch den Quadrat-Gewindeeingriff 66. Somit kann die Nockenwelle 2 an einer vorbestimmten axialen Position gehalten werden, und zwar durch Bewirken einer Leistungssteuerung der Bremskupplung 72. Danach muß das Freigabe-Solenoid 77 elektrisch entregt werden, um zuzulassen, daß der Nockenring 76 durch die Vorspannkraft der welligen Feder 78 axial nach vorn vorgespannt wird. Als ein Ergebnis der axialen Vorwärtsbewegung des Nockenrings 76 werden die Verriegelungsstifte 74 und die Kugeln 75 beide innerhalb der entsprechenden radialen Bohrungen 73 radial nach außen versetzt, um schließlich das Rotationsantriebselement 62 und die Nockenwelle 2 miteinander zu verbinden, wodurch das Verkleinern der Phase der Nockenwelle 2 beendet wird.
  • Auch bei der Ventileinstellungs-Steuervorrichtung S3 gemäß dem dritten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, wie sie oben beschrieben ist, wird sowohl die Bremskupplung 72 als auch das Freigabe-Solenoid 77 elektrisch entregt, wenn die Nockenwelle 2 an irgendeiner axialen Position zurückgehalten werden soll. Daher kann der Betrag der dadurch verbrauchten elektrischen Leistung vorteilhafterweise reduziert werden. Da zu diesem Zeitpunkt von der Bremskupplung 72 keine Bremskraft an die Scheibe 65 angelegt wird, tritt auch keine Reibabnutzung bei der Bremskupplung 72 und der Scheibe 65 auf, was zuläßt, daß die Ventileinstellungs-Steuervorrichtung als Ganzes eine erhöhte Lebensdauer hat. Der Motorleistungsverlust wird auch minimiert, da kein Widerstand auf die Nockenwelle 2 wirkt.
  • Es ist anzumerken, daß die Nockenwelle bei dem dritten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung eine gerade Nockenfläche hat, die sich axial davon erstreckt. In der Praxis des dritten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung kann die Nockenwelle jedoch eine kegelförmige Nockenfläche haben, wie es der Fall bei der ist, die bei dem ersten oder dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung verwendet wird, so daß der Ventilhub durch eine axiale Bewegung der Nockenwelle 2 verändert werden kann. Es ist weiter anzumerken, daß der schraubenförmige Keileingriff 61 zwischen der Nockenwelle 2 und dem Rotationsantriebselement 62 sich auf eine Änderung der Differenz der Phase zwischen der Nockenwelle 2 und dem Rotationsantriebselement 62 gemäß der axialen Bewegung der Nockenwelle 2 auswirkt, und daher kann die Ventileinstellung auch effektiv geändert werden.
  • Viertes Ausführungsbeispiel (14)
  • Die Ventileinstellungs-Steuervorrichtung gemäß einem vierten bevorzugten Ausführungsbeispiel ist in 14 durch S4 gezeigt und wird nun beschrieben. Diese Ventileinstellungs-Steuervorrichtung S4 ist im wesentlichen ähnlich zu jener, die in 13 gezeigt ist, und daher wird der Kürze halber nur der Unterschied erörtert.
  • Das vierte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung unterscheidet sich von jenem, das in 13 gezeigt ist, dadurch, daß bei der Ventileinstellungs-Steuervorrichtung S4 ein im allgemeinen zylindrisches Zwischenelement oder eine axial keilförmige Führung 82 zwischen dem Rotationsantriebselement 62 und der Nockenwelle 2 zwischengelagert ist. Dieses Zwischenelement 82 hat eine innere periphere Oberfläche, die mit einer äußeren peripheren Oberfläche der Nockenwelle 2 über einen ersten schraubenförmigen Keil 81 im Eingriff ist, und eine äußere periphere Oberfläche, die mit einer inneren peripheren Oberfläche des Rotationsantriebselements 62 über einen schraubenförmigen Keil 83 im Eingriff ist. Es ist anzumerken, daß der erste und der zweite schraubenförmige Keil 81 und 83 sich schraubenförmig in entgegengesetzten Richtungen zueinander erstrecken.
  • Die in 14 gezeigte Scheibe 65 hat einen axial vorstehenden Abschnitt 65s mit reduziertem Durchmesser, der integral damit ausgebildet ist. Der axial vorstehende Abschnitt 65s mit reduziertem Durchmesser hat eine innere periphere Oberfläche, die mit Quadrat-Gewinden 84 ausgebildet ist, die mit der inneren peripheren Oberfläche des Zwischenelements 82 in Eingriff sind. Die Verriegelungsstifte 74 und die zugehörigen Kugeln 75 werden benutzt, um das Rotationsantriebselement 62 und das Zwischenelement 82 miteinander zu verbinden.
  • Nun wird der Betrieb der Ventileinstellungs-Steuervorrichtung S4 gemäß dem vierten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben.
  • Wenn gewünscht wird, die Phase der Nockenwelle 2 zu vergrößern, muß das Zwischenelement 82 nach hinten, d.h. in der Richtung Y1, bewegt werden. Zu diesem Zweck muß das Freigabe-Solenoid 77 elektrisch angeregt werden, um den Nockenring 76 axial nach hinten zu bewegen, um zuzulassen, daß die Verriegelungsstifte 74 und die Kugeln 75 innerhalb der entsprechenden radialen Bohrungen 73 radial nach außen versetzt werden, wodurch eine Verriegelung zwischen dem Rotationsantriebselement 62 und dem Zwischenelement 82 gelöst wird. Nachfolgend muß die Bremskupplung 72 elektrisch angeregt werden, um die Bremskraft an die Scheibe 65 anzulegen, um die letztere abzubremsen. Wenn die Scheibe 65 so abgebremst wird, wird die Schraubenfeder 68 nach innen aufgewickelt, um einen progressiv ansteigenden Betrag der Vorspannkraft anzusammeln, und zur gleichen Zeit wird das Zwischenelement 82 nach hinten bewegt. Während sie in diesem Zustand ist, kann die Nockenwelle 2 an einer vorbestimmten axialen Position gehalten werden, und zwar durch Bewirken einer Leistungssteuerung der Bremskupplung 72. Danach muß das Freigabe-Solenoid 77 elektrisch entregt werden, um zuzulassen, daß der Nockenring 76 durch die Vorspannkraft der welligen Feder 78 axial nach vorn vorgespannt wird. Als ein Ergebnis der axialen Vorwärtsbewegung des Nockenrings 76 werden die Verriegelungsstifte 74 und die Kugeln 75 beide innerhalb der entsprechenden radialen Bohrungen 73. radial nach außen versetzt, um schließlich das Rotationsantriebselement 62 und das Zwischenelement 82 miteinander zu verbinden, wodurch das Vergrößern der Phase der Nockenwelle 2 beendet wird.
  • Ein Verkleinern der Phase der Nockenwelle 2 wird bewirkt, wenn das Zwischenelement 82 auf die folgende Weise nach vorn bewegt wird, d.h. in der Richtung Y2. Das Freigabe-Solenoid 77 wird elektrisch angeregt, um den Nockenring 76 anzuziehen, um den letzteren axial nach hinten zu bewegen, um die Verriegelung zwischen dem Rotationsantriebselement 62 und dem Zwischenelement 82 dadurch zu lösen, daß zugelassen wird, daß die Verriegelungsstifte 74 und die Kugeln 75 innerhalb der zugehörigen radialen i Bohrungen 73 radial versetzt werden. Darauf folgend wird die Drehung der Scheibe 65 durch den Einfluß der Vorspannkraft der spiralförmigen Feder 68 beschleunigt. Als ein Ergebnis davon wird die Nockenwelle 2 durch die Quadrat-Gewinde 84 axial nach hinten bewegt. Somit kann die Nockenwelle 2 durch Bewirken einer Leistungssteuerung auf die Bremskupplung 72 an einer vorbestimmten axialen Position gehalten werden. Danach muß das Freigabe-Solenoid 77 elektrisch entregt werden, um zuzulassen, daß der Nockenring 76 durch die Vorspannkraft der welligen Feder 78 axial nach vorn vorgespannt wird. Als ein Ergebnis der axialen Vorwärtsbewegung des Nockenrings 76 werden die Verriegelungsstifte 74 und die Kugeln 75 beide innerhalb der entsprechenden radialen Bohrungen 73 radial nach außen versetzt, um schließlich das Rotationsantriebselement 62 und das Zwischenelement 82 miteinander zu verbinden, wodurch die Verringerung der Phase der Nockenwelle 2 beendet wird.
  • Auch bei der Ventileinstellungs-Steuervorrichtung S4 gemäß dem vierten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, wie es oben beschrieben ist, werden sowohl die Bremskupplung 72 als auch das Freigabe-Solenoid 77 elektrisch entregt, wenn gewünscht wird, daß die Nockenwelle 2 an irgendeiner axialen Position zurückgehalten wird. Daher kann der Betrag der elektrischen Leistung, die dadurch verbraucht wird, vorteilhafterweise reduziert werden. Da zu dieser Zeit von der Bremskupplung 72 keine Bremskraft an die Scheibe 65 angelegt wird, tritt keine Reibabnutzung an der Bremskupplung 72 und der Scheibe 65 auf, was zuläßt, daß die Ventileinstellungs-Steuervorrichtung als Ganzes eine erhöhte Lebensdauer hat. Der Motorleistungsverlust wird auch minimiert, da kein Widerstand auf die Nockenwelle 2 einwirkt.
  • Es ist wieder anzumerken, daß, da sich bei dem vierten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung die Nockenwelle 2 nicht axial bewegt, die Ventileinstellung geändert werden kann, aber der Ventilhub nicht geändert werden kann, wenn ein derartiger Nockenmechanismus, wie er bei dem ersten oder dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung benutzt wird, verwendet wird.
  • Fünftes Ausführungsbeispiel (15 und 16c)
  • Die Ventileinstellungs-Steuervorrichtung gemäß einem fünften bevorzugten Ausführungsbeispiel ist in 15 durch S5 gezeigt und wird nun beschrieben. Diese Ventileinstellungs-Steuervorrichtung S5 ist im wesentlichen ähnlich jener, die in 14 gezeigt ist, und daher wird der Kürze halber nur der Unterschied erörtert.
  • Das fünfte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, das in 15 gezeigt ist, unterscheidet sich von jenem, das in 14 gezeigt ist, dadurch, daß bei der Ventileinstellungs-Steuervorrichtung S5 die Scheibe 65 mittels eines Befestigungsbolzens 69 und eines Auswerferstifts 90 fest an dem vorderen Ende der Nockenwelle 2 angebracht ist. Ein weiterer Unterschied besteht darin, daß ein im allgemein zylindrisches Zwischenelement 92 zwischen dem Rotationsantriebselement 62 und der Scheibe 65 zwischengelagert ist. Ähnlich zu dem Zwischenelement 82, das in der Praxis des vierten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung verwendet wird, das in 14 gezeigt ist, hat dieses Zwischenelement 92 eine innere periphere Oberfläche, die mit einer äußeren peripheren Oberfläche der Nockenwelle 2 über einen ersten schraubenförmigen Keil 91 in Eingriff ist, und eine äußere periphere Oberfläche, die mit einer inneren peripheren Oberfläche des Rotationsantriebselements 62 über einen zweiten schraubenförmigen Keil 93 in Eingriff ist. Es ist anzumerken, daß sich der erste und der zweite schraubenförmige Keil 91 und 93 schraubenförmig in entgegengesetzten Richtungen zueinander erstrecken.
  • Die in 15 gezeigte Scheibe 65 hat eine sich axial nach innen erstreckende Vertiefung 94, die darin definiert ist, in der eine Ausdrückbolzenfeder oder eine zylindrische Schraubenfeder 95 zum Vorspannen sowohl der Scheibe 65 als auch des Zwischenelements 92 in einer Richtung axial zu der Nockenwelle 2 untergebracht ist. Die Verriegelungsstifte 74, die auch in 15 gezeigt sind, werden zum Verbinden des Rotationsantriebselements 62 und des Zwischenelements 92 miteinander benutzt. Eine äußere periphere Oberfläche eines Endabschnitts des Zwischenelements 92, das mit den Verriegelungsstiften 74 ausgerichtet ist, ist mit einer Reihe von Schaltwerk-Zähnen 97 ausgebildet, wie es am besten in 16c gezeigt ist, wobei die Verriegelungsstifte 74 wahlweise mit den Schaltwerk-Zähnen 97 an dem Zwischenelement 92 in Eingriff bringbar oder davon lösbar sind, und zwar auf eine Weise, wie es nachfolgend beschrieben wird.
  • Obwohl bei dem fünften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, das in 15 gezeigt ist, keine Kugeln verwendet werden, die in 14 mit 75 bezeichnet sind, können jedoch, wenn es erwünscht ist, die Kugeln in Verbindung mit den Verriegelungsstiften 74 innerhalb der entsprechenden radialen Bohrungen 73 verwendet werden. Das fünfte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung unterscheidet sich auch dadurch von dem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, das in 14 gezeigt ist, daß die Richtung der Bewegung des Nockenrings 76, die bei dem Ausführungsbeispiel der 15 durch das Freigabe-Solenoid 77 bewirkt wird, umgekehrt zu jener bei dem Ausführungsbeispiel der 14 ist.
  • Nun wird der Betrieb der Ventileinstellungs-Steuervorrichtung S5 gemäß dem fünften be vorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben.
  • Wo es gewünscht wird, die Phase der Nockenwelle 2 zu vergrößern, muß das Zwischenelement 92 nach vorn bewegt werden, d.h. in der Richtung Y2. Zu diesem Zweck muß das Freigabe-Solenoid 77 elektrisch angeregt werden, um den Nockenring 76 axial nach vorn zu bewegen, um zuzulassen, daß die Verriegelungsstifte 74 innerhalb der entsprechenden radialen Bohrungen 73 radial nach außen versetzt werden, wodurch eine Verbindung zwischen dem Rotationsantriebselement 62 und dem Zwischenelement 92 gelöst wird. Nachfolgend muß die Bremskupplung 72 elektrisch angeregt werden, um die Bremskraft an die Scheibe 65 anzulegen, und somit an die Nockenwelle 2, um die letztere abzubremsen. Als ein Ergebnis wird die Nockenwelle 2 relativ zu dem Rotationsantriebselement 62 abgebremst, begleitet durch eine axiale Vorwärtsbewegung des Zwischenelements 92. Während sie in diesem Zustand ist, kann die Nockenwelle 2 durch Bewirken einer Leistungssteuerung auf die Bremskupplung 72 an einer vorbestimmten axialen Position gehalten werden. Danach muß das Freigabe-Solenoid 77 elektrisch entregt werden, um zuzulassen, daß der Nockenring 76 durch die Vorspannkraft der welligen Feder 78 axial nach hinten vorgespannt wird, was zuläßt, daß die Verriegelungsstifte 74 innerhalb der entsprechenden radialen Bohrungen 73 radial nach außen versetzt werden, um schließlich das Rotationsantriebselement 62 und das Zwischenelement 92 miteinander zu verbinden, wodurch das Vergrößern der Phase der Nockenwelle 2 beendet wird.
  • Eine Verkleinerung der Phase der Nockenwelle 2 wird bewirkt, wenn das Zwischenelement 92 auf die folgende Weise axial nach hinten bewegt wird. Das Freigabe-Solenoid 77 wird elektrisch angeregt, um den Nockenring 76 anzuziehen, um den letzteren axial nach vorn zu bewegen, um die Verbindung zwischen dem Rotationsantriebselement 62 und dem Zwischenelement 92 dadurch zu lösen, daß erlaubt wird, daß die Verriegelungsstifte 74 innerhalb der zugehörigen radialen Bohrungen 73 radial nach außen versetzt werden. Da das Rotationsantriebselement 62 zu dieser Zeit mit einer Geschwindigkeit angetrieben wird, die höher als jene der Nockenwelle 2 ist, wird das Zwischenelement 92 axial nach hinten bewegt. Diese axiale Rückwärtsbewegung des Zwischenelements 92 wird mit einem hohen Ansprechen aufgrund der Vorspannkraft der Ausdrückbolzenfeder 95 bewirkt, die auf das Zwischenelement 92 einwirkt. Somit kann die Nockenwelle 2 durch Bewirken einer Leistungssteuerung auf die Bremskupplung 72 an einer vorbestimmten axialen Position gehalten werden. Danach muß das Freigabe-Solenoid 77 elektrisch entregt werden, um zuzulassen, daß der Nockenring 76 durch die Vorspannkraft der welligen Feder 78 axial nach hinten vorgespannt wird. Als ein Ergebnis der axialen Rückwärtsbewegung des Nockenrings 76 werden die Verriegelungsstifte 74 innerhalb der entsprechenden radialen Bohrungen 73 radial nach außen versetzt, um schließlich das Rotationsantriebselement 62 und das Zwischenelement 92 miteinander zu verbinden, wodurch die Verkleinerung der Phase der Nockenwelle 2 beendet wird.
  • Auch bei der Ventileinstellungs-Steuervorrichtung S5 gemäß dem fünften bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, das oben beschrieben ist, werden sowohl die Bremskupplung 72 als auch das Freigabe-Solenoid 77 elektrisch entregt, wenn die Nockenwelle 2 an irgendeiner axialen Position zurückgehalten werden soll. Daher kann der Betrag der dadurch verbrauchten elektrischen Leistung vorteilhafterweise reduziert werden. Da zu diesem Zeitpunkt von der Bremskupplung 72 keine Bremskraft an die Scheibe 65 angelegt wird, tritt weder bei der Bremskupplung 72 noch bei der Scheibe 65 eine Reibungsabnutzung auf, was zuläßt, daß die Ventileinstellungs-Steuervorrichtung als Ganzes eine erhöhte Lebensdauer hat. Der Motorleistungsverlust wird auch minimiert, da kein Widerstand auf die Nockenwelle 2 einwirkt.
  • Es ist abermals anzumerken, daß, da sich bei dem fünften bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung die Nockenwelle 2 nicht axial bewegt, die Ventileinstellung geändert werden kann, aber der Ventilhub nicht geändert werden kann, wenn ein derartiger Nockenmechanismus, wie er bei dem ersten oder dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung benutzt wird, verwendet wird.
  • Obwohl die vorliegende Erfindung vollständig anhand von Beispielen unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen beschrieben worden ist, ist hier anzumerken, daß Fachleuten verschiedene Abänderungen und Modifikationen klar sein werden. Daher sollten, wenn solche Änderungen und Modifikationen nicht von dem Geist und dem Schutzumfang der Erfindung abweichen, als hierin enthalten angesehen werden.

Claims (6)

  1. Ventileinstellungs-Steuervorrichtung (S3, S4, S5) zur Benutzung bei einem Verbrennungsmotor (E), wobei die Ventileinstellungs-Steuervorrichtung (S3, S4, S5) folgendes aufweist: ein Rotationsantriebselement (62); eine Nockenwelle (2), die zur Drehung relativ zu dem Rotationsantriebselement (62) gelagert ist und durch das Rotationsantriebselement (62) zum selektiven Öffnen und Schließen eines Ventils (V) angetrieben wird, das an dem Verbrennungsmotor (E) angebracht ist; eine Phasendifferenz-Veränderungseinrichtung (65, 66, 68, 72; 81, 82, 83; 91, 92, 93) zum Zuführen eines Bremswiderstands zu der Rotation der Nockenwelle (2) zum Verändern einer Phase einer Rotation der Nockenwelle (2) relativ zu dem Rotationsantriebselement (62) und/oder einer axialen Position der Nockenwelle (2), wenn eine Differenz bezüglich der Phase der Rotation zwischen dem Rotationsantriebselement (62) und der Nockenwelle (2) zu verändern ist; wobei die Phasendifferenz-Veränderungseinrichtung (65, 66, 68, 72; 81, 82, 83; 91 , 92, 93) folgendes aufweist: ein Scheibenelement (65), das an der Nockenwelle (2) montiert ist, zur Rotation relativ zu dem Rotationsantriebselement (62), und eine Kupplungseinrichtung (72) zum Aufbringen des Bremswiderstands auf das Scheibenelement (65), um die Drehung des Scheibenelements (65) zu hemmen, wenn die Kupplungseinrichtung (72) elektrisch erregt ist; eine Phasendifferenz-Halteeinrichtung (74, 75, 76, 78, 79), die mit dem Rotationsantriebselement (62) und/oder der Nockenwelle (2) fest ge koppelt ist, zum Halten der Differenz bezüglich der Phase der Rotation zwischen dem Rotationsantriebselement (62) und der Nockenwelle (2), wobei die Phasendifferenz-Halteeinrichtung (74, 75, 76, 78, 79) folgendes aufweist einen Verriegelungsstift (74), um das Rotationsantriebselement (62) und die Nockenwelle (2) miteinander zu verriegeln; einen Nockenring (76), der benachbart zu dem Verriegelunsstift (74) angeordnet ist, um den Verriegelungsstift (74) in eine Richtung zu drücken, in der das Rotationsantriebselement (62) und die Nockenwelle (2) miteinander verriegelt sind; und ein Federelement (78), um den Nockenring (76) zu dem Verriegelunsstift (74) hin vorzuspannen; und eine Halte-Freigabeeinrichtung (77) zum Freigeben der Phasendifferenz-Halteeinrichtung (74, 75, 76, 78, 79) vom Halten der Differenz bezüglich einer Phase der Rotation, wobei die Halte-Freigabeeinrichtung (77) betätigbar ist zum Aufbringen einer magnetischen Anziehungskraft auf den Nockenring (76) bei der elektrischen Erregung, um den Nockenring (76) gegen eine Vorspannkraft des Federelements (78) zu bewegen, wodurch die Verriegelung zwischen dem Rotationsantriebselement (62) und der Nockenwelle (2) durch den Verriegelungsstift (74) freigegeben wird, wobei eine Änderung der Differenz bezüglich der Phase der Rotation zwischen dem Rotationsantriebselement (62) und der Nockenwelle (2) eine Änderung einer Ventileinstellung bzw. Ventilzeitgabe und/oder eines Ventilhubs des Ventils (V) verursacht, und wobei die Phasendifferenz-Halteeinrichtung (74, 75, 76, 78, 79) die Differenz bezüglich einer Phase der Rotation zwischen dem Rotationsantriebselement (62) und der Nockenwelle (2) aufrechterhält, wenn sowohl die Kupplungseinrichtung (72) als auch die Halte-Freigabeeinrichtung (77) elektrisch entregt sind.
  2. Ventileinstellungs-Steuervorrichtung (S3, S4, S5) nach Anspruch 1, wobei die Nockenwelle (2) eine Nockenfläche (4) hat, und wei terhin ein Nockenelement (6) aufweist, das in Kontakt mit sowohl der Nockenfläche (4) als auch dem Ventil (V) gehalten wird, um die Ventileinstellung des Ventils (V) zu verändern, wenn sich die Phase der Rotation der Nockenwelle (2) relativ zu dem Rotationsantriebselement (62) ändert.
  3. Ventileinstellungs-Steuervorrichtung (S3, S4, S5) nach Anspruch 1, wobei die Nockenwelle (2) eine kegelförmige Nockenfläche (4) hat, und weiterhin ein Nockenelement (6) aufweist, das in Kontakt mit sowohl der kegelförmigen Nockenfläche (4) als auch dem Ventil (V) gehalten wird, um die Ventileinstellung und/oder den Hub des Ventils (V) zu verändern, wenn sich die Nockenwelle (2) in einer Richtung axial davon bewegt.
  4. Ventileinstellungs-Steuervorrichtung (S1) zur Benutzung bei einem Verbrennungsmotor (E) mit einer Kurbelwelle, wobei die Ventileinstellungs-Steuervorrichtung (S1) folgendes aufweist: ein erstes Rotationselement (2), das synchron zu der Kurbelwelle drehbar ist, zum selektiven Öffnen und Schließen eines Ventils (V), das an dem Verbrennungsmotor (E) angebracht ist, wobei das erste Rotationselement eine Nockenwelle (2) ist; ein zweites Rotationselement (13), das zur Rotation relativ zu dem ersten Rotationselement (2) gelagert ist und durch das erste Rotationselement (2) angetrieben wird, wobei das zweite Rotationselement (13) das erste Rotationselement (2) axial davon bewegt, wenn eine Phasenänderung zwischen dem ersten und dem zweiten Rotationselement (2, 13) auftritt, um dadurch eine Ventileinstellung bzw. Ventilzeitgabe und/oder einen Hub des Ventils (V) zu verändern, wobei das zweite Drehelement (13) ein erstes Scheibenelement (13) aufweist, das über ein Gewinde an dem ersten Rotationselement (2) zur Rotation zusammen damit und auch zur axialen Bewegung davon relativ zu dem ersten Scheibenelement (13) angebracht ist; eine Phasendifferenz-Veränderungseinrichtung (14, 17, 28) zum Verändern einer Differenz bezüglich der Phase einer Rotation des zweiten Rotationselements (13) relativ zu dem ersten Rotationselement (2) durch Zuführen eines Bremswiderstands zu einer Rotation des zweiten Rotationselements (13), wobei die Phasendifferenz-Veränderungseinrichtung (14, 17, 28) folgendes aufweist: eine Kupplungseinrichtung (28), um bei elektrischer Erregung einen Bremswiderstand auf das erste Scheibenelement (13) aufzubringen zum Unterbrechen einer Rotation des ersten Scheibenelements (13) relativ zu dem ersten Rotationselement, wenn die Differenz der Phase einer Rotation verändert ist; und ein Vorspannelement (14), das zwischen dem ersten und dem zweiten Rotationselement (2, 13) angeordnet ist, zum Vorspannen des ersten und des zweiten Rotationselements (2, 13), um die Differenz bezüglich der Phase der Rotation zu minimieren; eine Phasendifferenz-Halteeinrichtung (22, 24, 25, 26), die fest an dem ersten und/oder dem zweiten Rotationselement (2, 13) angebracht ist, zum Halten der Differenz bezüglich der Phase der Rotation des zweiten Rotationselements (13) relativ zu dem ersten Rotationselement (2), wobei die Phasendifferenz-Halteeinrichtung (22, 24, 25, 26) folgendes aufweist: ein zweites Scheibenelement (22), das zwischen dem ersten und zweiten Rotationselement (2, 13) zwischengesetzt ist; und eine Federeinrichtung (25) zum Vorspannen des zweiten Scheibenelements (22) zu dem ersten Scheibenelement (13) hin, um das zweite Scheibenelement (22) in Reibungskontakt mit dem zweiten Rotationselement (13) zu bringen gegen eine Vorspannkraft des Vorspannelements (14), wenn die Kupplungseinrichtung (28) entregt ist; und eine Halte-Freigabeeinrichtung (27) zum Freigeben der Phasendifferenz-Halteeinrichtung vom Halten der Differenz bezüglich der Phase der Rotation.
  5. Ventileinstellungs-Steuervorrichtung (S2) nach Anspruch 4, wobei die Phasendifferenz-Veränderungseinrichtung (13t, 44, 44t, 46) anstelle eines zweiten Scheibenelements (22) und einer Federeinrichtung (25) folgendes aufweist: eine Reihe von Planradverzahnungen (44t), die an einem Element (44) ausgebildet ist, das an dem ersten Rotationselement (2) montiert ist; eine Reihe von Gegen-Planradverzahnungen (13t), die an dem zweiten Rotationselement (13) ausgebildet ist und in Eingriff bringbar ist mit der Reihe von Planradverzahnungen (44t), wobei zumindest eine aus der Reihe der Planradverzahnungen (44t) oder der Gegen-Planradverzahnungen (13t) über einen Umfang des ent sprechenden Elements (44 oder 13) ausgebildet ist; und eine Federeinrichtung (46) zum Vorspannen des Elements (44) zu dem zweiten Rotationselement (13) hin, um die Reihe von Planradverzahnungen (44t) mit der Reihe von Gegen-Planradverzahnungen (13t) in Eingriff zu bringen, wenn die Kupplungseinrichtung (28) entregt ist.
  6. Ventileinstellungs-Steuervorrichtung (S1, S2) nach Anspruch 4 oder 5, wobei das erste Rotationselement (2) eine kegelförmige Nockenfläche (4) aufweist, und weiterhin ein Nockenelement (6) aufweist, das in Kontakt mit sowohl der kegelförmigen Nockenfläche (4) als auch dem Ventil (V) gehalten wird.
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