DE69717740T2

DE69717740T2 - Ventiltrieb in einer Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE69717740T2
Application number: DE69717740T
Authority: DE
Inventors: Takeshi Gomi; Tetsuya Ishiguro; Shigemasa Kajiwara; Hirotomi Nemoto; Katsuaki Shiiki; Shigekazu Tanaka
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1996-09-02
Filing date: 1997-09-02
Publication date: 2003-08-21
Anticipated expiration: 2017-09-03
Also published as: ES2188832T3; EP0826866A3; CN1180784A; TW390934B; KR19980024282A; AU3612097A; US6016779A; CN1088792C; CA2214301C; EP0826866A2; KR100317151B1; EP0826866B1; CA2214301A1; DE69717740D1; MY129629A; AU700821B2

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Ventilantriebssystem in einem Verbrennungsmotor, und insbesondere ein Ventilantriebssystem in einem Verbrennungsmotor, worin die Betriebscharakteristik eines Motorventils, das ein Einlassventil oder ein Auslassventil ist, gemäß dem Betriebszustand des Motors geändert werden kann.

Beschreibung der relevanten Technik

Ein solches Ventilantriebssystem ist bereits bekannt, z. B. aus der japanischen Patentschrift Nr. 7-107368.
Das bekannte Ventilantreibssystem ist so konstruiert, dass mit den Motorventilen verbundene Kipphebel durch mehrere Typen von Ventilantriebsnocken mit unterschiedlichen Nockenprofilen abwechselnd geschaltet und antrieben werden, worin die Betriebscharakteristik der Motorventile gemäß dem Betriebszustand des Motors in zwei oder drei Stufen geschaltet wird. Um jedoch die Motorleistung, wie etwa das Ausgangsdrehmoment des Motors, den Kraftstoffverbrauch und die Abgaseigenschaften, weiter zu verbessern, ist es erwünscht, dass die Betriebscharakteristik der Motorventile gemäß dem Betriebszustand des Motors genau geschaltet werden kann. In der Konstruktion des bekannten Ventilantriebssystems sind eine große Anzahl von Ventilantriebsnocken mit den unterschiedlichen Nockenprofilen erforderlich, was zu einer vergrößerten Abmessung des Ventilantriebssystems führt und es daher schwierig ist, das Ventilantriebssystem zu realisieren.
Die JP 60 011612 A offenbart ein Ventilantriebssystem für einen Verbrennungsmotor, worin die Betriebscharakteristik eines Motorventils gemäß dem Betriebszustand des Motors geändert werden kann, wobei das Ventilantriebssystem ein Kraftübertragungsmittel umfasst, das drei Komponenten aufweist: ein Innenrad zur Drehung um eine Achse, ein Außenrad zur Drehung um die Achse und das das Innenrad umgibt, und ein Trägerelement, das einen Planetenrotor aufweist, der zwischen Innen- und Außenrädern zur Drehung um eine Achse angeordnet ist, die parallel zu der Achse der Innen- und Außenräder ist, worin das Trägerelement in betriebsmäßiger Zuordnung mit der Drehung des Planetenrotors um das Innenrad gedreht wird, eine Nockenwelle und einen Ventilantriebsnocken, der an der Nockenwelle angebracht ist, worin eine der drei Komponenten mit dem Ventilantriebsnocken betriebsmäßig derart verbunden ist, dass die eine Komponente in Antwort auf die Drehung der Nockenwelle gedreht wird, und worin die andere der drei Komponenten mit dem Motorventil verbunden ist, sowie ein Drehbetragsteuermittel, das mit der restlichen oder der einen dritten der drei Komponenten betriebsmäßig verbunden ist, um den Drehbetrag des Trägers gemäß dem Betriebszustand des Motors zwischen zwei, für die Motorventile vorgesehenen Zuständen zu steuern, d. h. einen, in dem die Motorventile durch die Nocken direkt angetrieben werden können; und einem anderen, in dem die Motorventile vom Antrieb durch die Nocken getrennt sind, nämlich in einem Außerbetriebszustand.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Demzufolge ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Ventilantriebssystem in einem Verbrennungsmotor anzugeben, worin die Betriebscharakteristik des Motorventils genau geändert werden kann.
Zur Lösung der obigen Aufgabe wird nach einem ersten Aspekt und Merkmal der vorliegenden Erfindung ein Ventilantriebssystem in einem Verbrennungsmotor angegeben, worin die Betriebscharakteristik eines Motorventils gemäß dem Betriebszustand des Motors geändert werden kann, gemäß Anspruch 1.
Das Ventilantriebssystem umfasst ein Kraftübertragungsmittel, das drei Komponenten aufweist: ein Innenrad, das um eine Achse herum drehbar ist; ein Außenrad, das um die gleiche Achse wie das Innenrad herum drehbar ist und das Innenrad umgibt; einen Träger, worin ein zwischen den Innen- und Außenrädern angeordneter Planetenrotor um eine Achse herum drehbar gelagert ist, die parallel zu den Achsen der Innen- und Außenräder ist. Der Träger wird in betriebsmäßiger Zuordnung zu der Drehung des Planetenrotors um das Innenrad herum gedreht. Eine der drei Komponenten des Kraftübertragungsmittels ist mit einem Ventilantriebsnocken an einer Nockenwelle derart betriebsmäßig verbunden, dass sie in Antwort auf die Drehung der Nockenwelle gedreht werden kann, wobei eine andere der drei Komponenten mit dem Motorventil verbunden ist, und ein Drehbetragsteuermittel mit der verbleibenden oder einer dritten der drei Komponenten verbunden ist, um den Drehbetrag dieser dritten Komponente derart zu steuern/zu regeln, dass er gemäß dem Betriebszustand des Motors kontinuierlich variabel ist.
Mit dem ersten Merkmal der vorliegenden Erfindung sind, von den drei Komponenten des Kraftübertragungsmittels, die ersten und zweiten Komponenten betriebsmäßig mit dem Ventilantriebsnocken an der Nockenwelle bzw. mit dem Motorventil verbunden, und der Drehbetrag der dritten Komponente wird durch das Drehbetragsteuermittel gesteuert/geregelt. Somit wird die Drehung der zweiten Komponente entsprechend der Drehung der ersten Komponente, die durch die Drehung der Nockenwelle erzeugt wird, d. h. der Betriebscharakteristik des Motorventils, gesteuert/geregelt. Durch genaues Steuern/Regeln des Drehbetrags der dritten Komponente kann die Betriebscharakteristik des Motorventils noch genauer gesteuert/geregelt werden. Durch die Tatsache, dass das Kraftübertragungsmittel so aufgebaut ist, dass die drei Komponenten, d. h. die Innen- und Außenräder und der Träger, zur Drehung um dieselbe Achse herum angeordnet sind, kann darüber hinaus das Kraftübertragungsmittel kompakt ausgebildet werden, um hierdurch eine Größenverminderuung des Ventilantriebssystems zu erreichen.
Gemäß einem zweiten Aspekt und Merkmal der vorliegenden Erfindung, zusätzlich zu dem ersten Merkmal, ist das Kraftübertragungsmittel ein Planetengetriebe, gebildet aus einem Sonnenzahnrad, das das Innenrad ist, einem Ringzahnrad, das das Außenrad ist, und dem Träger, an dem ein Planetenzahnrad, das der Planetenrotor ist, drehbar gelagert ist. Mit diesem zweiten Merkmal kann die Betriebscharakteristik des Motorventils durch gegenseitige Eingriffsverbindung der das Kraftübertragungsmittel bildenden Komponenten akkurat gesteuert/geregelt werden.
Gemäß einem dritten Aspekt und Merkmal der vorliegenden Erfindung, zusätzlich zu dem zweiten Merkmal, ist das Motorventil mit dem Ringzahnrad verbunden; ein Arm, der mit dem Sonnenzahnrad verbunden ist und zu der Nockenwelle hin ragt, ist axial an einer Seite des Ringzahnrads angeordnet; der Ventilantriebsnocken, mit dem ein Außenende des Arms in Kontakt ist, ist an der Nockenwelle vorgesehen, die eine zur Achse des Kraftübertragungsmittels parallele Achse hat; und das Drehbetragsteuermittel ist mit dem Träger verbunden. Mit dsem dritten Merkmal kann die Nockenwelle in der Nähe des Kraftübertragungsmittels angeordnet werden, während eine Störung zwischen dem Ventilantriebsnocken und dem Ringzahnrad vermieden wird, um hierdurch den Freiheitsgrad für die Anordnung der Nockenwelle zu vergrößern.
Gemäß einem vierten Aspekt und Merkmal der vorliegenden Erfindung, zusätzlich zu dem dritten Merkmal, ist die Nockenwelle an einer Stelle angeordnet, wo der Vorsprung der Drehortskurve des äußersten Endes des Ventilantriebsnockens eine Außenumfangsfläche des Ringrads, gesehen in der Achsrichtung der Nockenwelle, schneidet. Mit dem vierten Merkmal kann die Nockenwelle in engerer Nachbarschaft zur Achse des Kraftübertragungsmittels angeordnet werden, um hierdurch für eine Kompaktheit des Ventilantriebssystems zu sorgen.
Gemäß einem fünften Aspekt und Merkmal der vorliegenden Erfindung, zusätzlich zu dem ersten Merkmal, wird das Motorentil in Schließrichtung durch eine Federkraft vorgespannt, die gemäß dem Betrieb des Motorventils in einer Öffnungsrichtung erhöht wird; das Drehbetragsteuermittel übt eine veränderbare Kraft auf die dritte Komponente aus, die einer auf die dritte Komponente durch die andere Komponente übertragenen Reaktionskraft entgegenwirkt; und ein Hilfskraftanlagemittel ist mit der dritten Komponente verbunden und dazu ausgelegt, einen Teil der der Reaktionskraft entgegenwirkenden Kraft vorzusehen. Mit dem fünften Merkmal kann ein Aktuator, der dazu ausgelegt ist, die Kraft zu variieren, die durch die Steuerung des Fluiddrucks oder den elektrischen Eingabebetrag ausgeübt wird, als das Drehbetragsteuermittel verwendet werden, und somit kann das Drehbetragsteuermittel leicht konstruiert werden. Durch die Tatsache, dass das Hilfskraftanlagemittel mit der dritten Komponente verbunden ist, kann darüber hinaus die von dem Drehbetragsteuermittel ausgeübte Kraft auf einen relativ kleinen Wert gesetzt werden, um hierdurch für eine Größenreduktion des Drehbetragsteuermittels zu sorgen.
Gemäß einem sechsten Aspekt und Merkmal der vorliegenden Erfindung, zusätzlich zu dem ersten Merkmal, enthält das Drehbetragsteuermittel ein Antriebselement, das mit der dritten Komponente verbunden ist, um den Drehbetrag der dritten Komponente zu steuern/zu regeln, worin der Betätigungsbetrag durch ein Erfassungsmittel erfasst wird. Mit dem sechsten Merkmal kann der Betätigungsbetrag des Antriebselements, das ist der Drehbetrag der noch anderen Komponente und der Drehbetrag des Motorventils, direkt erfasst werden, und die Betriebscharakteristik des Motorventils können mit einem hohen Genauigkeitsgrad gemäß dem Betriebszustand des Motors durch Regelung unter Verwendung eines durch das Erfassungsmittel erfassten Erfassungswerts, geregelt werden.
Gemäß einem siebten Aspekt und Merkmal der vorliegenden Erfindung, zusätzlich zu dem sechsten Merkmal, ist das Erfassungsmittel an dem Drehbetragsteuermittel angebracht. Mit dem siebten Merkmal können das Erfassungsmittel und das Drehbetragsteuermittel kompakt angeordnet werden.
Gemäß einem achten Aspekt und Merkmal der vorliegenden Erfindung, zusätzlich zu dem zweiten Merkmal, ist das Kraftübertragungsmittel zwischen der Nockenwelle und einer Mehrzahl der Motorventile angebracht. Mit dem achten Merkmal können die Betriebscharakteristiken der Mehrzahl von Motorventilen durch ein einziges Kraftübertragungsmittel genau gesteuert/geregelt werden, um hierdurch die Größe des Ventilantriebssystems zu reduzieren.
Gemäß einem neunten Aspekt und Merkmal der vorliegende Erfindung, zusätzlich zu dem achten Merkmal, sind die Mehrzahl von Motorventilen in einer Reihe in Richtung parallel zur Achse der Nockenwelle angeordnet, und das Ringrad des Kraftübertragungsmittels ist zwischen den Motorventilen an entgegengesetzten Enden in der Anordnungsrichtung der Motorventile angeordnet, gesehen in Richtung orthogonal zu der Achse der Nockenwelle. Mit dem neunten Merkmal ist es möglich, das Ventilantriebssystem kompakt zu konstruieren, indem das Kraftübertragungsmittel nicht von den entgegengesetzten Enden in der Anordnungsrichtung der Motorventile in Richtung parallel zur Achse der Nockenwelle vorsteht, und die Betriebscharakteristiken der Mehrzahl von Motorventilen können durch das einzige Kraftübertragungsmittel geändert werden.
Gemäß einem zehnten Aspekt und Merkmal der vorliegenden Erfindung, zusätzlich zu dem zweiten Merkmal, ist ein einziges Kraftübertragungsmittel zwischen der Nockenwelle und einem Paar von Motorventilen angebracht, die in Richtung parallel zu der Achse der Nockenwelle angeordnet sind, und enthält das Ringzahnrad, das zwischen dem Paar von Motorventilen angeordnet ist, gesehen in Richtung orthogonal zur Achse der Nockenwelle. Mit dem zehnten Merkmal ist es möglich, das Ventilantriebssystem derart kompakt zu konstruieren, dass die Betriebscharakteristik des Paars von Motorventilen durch das einzige Kraftübertragungsmittel genau gesteuert/geregelt werden kann, und das Kraftübertragungsmittel von den entgegengesetzten Enden in der Anordnungsrichtung des Paars von Motorventilen in Richtung parallel zur Achse der Nockenwelle nicht vorsteht.
Gemäß einem elften Aspekt und Merkmal der vorliegenden Erfindung, zusätzlich zu dem ersten Merkmal, ist das Außenrad als die eine Komponente mit dem Ventilantriebsnocken an der Nockenwelle zur Drehung in Antwort auf die Drehung der Nockenwelle betriebsmäßig verbunden; das Innenrad als die andere Komponente ist mit dem Motorventil verbunden; und das Drehbetragsteuermittel ist mit dem Träger als der dritten Komponente verbunden. Mit dem elften Merkmal ist der Drehbetrag des Außenrads, das mit der Nockenwelle betriebsmäßig verbunden ist, kleiner als der Drehbetrag des Innenrads, das mit dem Motorventil betriebsmäßig verbunden ist, und die Größe des Ventilantriebsnockens, der für den Hubbetrag geeignet ist, der für das Motorventil erforderlich, d. h. für den Drehbetrag des Innenrads, kann relativ klein gemacht werden, um hierdurch die Last zu reduzieren, die durch das Außenrad von dem Ventilantriebsnocken aufgenommen wird, was dazu beiträgt, die Ventilantriebslast zu mindern. Aus der Tatsache, dass der Ventilantriebsnocken relativ klein ist, ist auch der Raum, der für die Drehung des Ventilantriebsnockens erforderlich ist, sowie auch der Raum, der für den Betrieb des betriebsmäßig verbundenen Abschnitt des Außenrads mit dem Ventilantriebsnocken erforderlich ist, relativ klein, und daher ist es möglich, für eine Kompaktheit der Ventilantriebskammer zu sorgen, in der das Ventilantriebssystem angeordnet ist.
Gemäß einem zwölften Aspekt und Merkmal der vorliegenden Erfindung, zusätzlich zu dem elften Merkmal, ist das Kraftübertragungsmittel ein Planetengetriebe, gebildet aus einem Sonnenzahnrad, das das Innenrad ist, einem Ringzahnrad, das das Außenrad ist, und einem Träger, an dem ein Planetenzahnrad, das der Planetenrotor ist, drehbar gelagert ist. Mit dem zwölften Merkmal kann die Betriebscharakteristik des Motorventils durch den gegenseitigen Eingriffszustand der Komponenten, die das Kraftübertragungsmittel bilden, akkurat gesteuert/geregelt werden.
Gemäß einem dreizehnten Aspekt und Merkmal der vorliegenden Erfindung, zusätzlich zu dem elften Merkmal, ist die Nockenwelle an einer Stelle unter Oberenden der Einlass- und Auslassventile und zwischen den Einlass- und Auslassventilen angeordnet, und der Punkt der Antriebsverbindung des Ventilantriebsnockens mit dem Außenrad ist zwischen der Nockenwelle und einem der Einlass- und Auslassventile angeordnet, worin das Motorventil betriebsmäßig mit dem Innenrad verbunden ist, sodass seine Betriebscharakteristik geändert werden kann. Mit dem dreizehnten Merkmal kann das Kraftübertragungsmittel in der Nähe der Oberseite des Zylinderkopfs angeordnet werden, wodurch die Ventilantriebskammer kompakt gemacht werden kann.
Gemäß einem vierzehnten Aspekt und Merkmal der vorliegenden Erfindung, zusätzlich zu dem dreizehnten Merkmal, ist ein Ölbad in einer Oberseite eines Zylinderkopfs ausgebildet, und der Ventilantriebsnocken ist in dem Ölbad in Öl eingetaucht. Mit dem vierzehnten Merkmal kann die Schmierung des Kraftübertragungsmittels zufriedenstellend derart durchgeführt werden, dass das Öl durch den Ventilantriebsnocken aufgenommen wird.
Gemäß einem fünfzehnten Aspekt und Merkmal der vorliegenden Erfindung, zusätzlich zu dem elften Merkmal, ist das einzige Außenrad zwischen einem Paar der Motorventile angeordnet, die in der Achsrichtung der Nockenwelle einander benachbart sind, und die Motorventile sind mit dem Innenrad an axial entgegengesetzten Seiten des Außenrads betriebsmäßig verbunden. Mit dem fünfzehnten Merkmal kann das Paar der Motorventile durch das Kraftübertragungsmittel, das kompakt zwischen beiden Motorventilen angeordnet ist, geöffnet und geschlossen werden, worin die Betriebscharakteristik davon geändert werden kann. Somit kann das Ventilantriebssystem noch kompakter gemacht werden.
Gemäß einem sechzehnten Aspekt und Merkmal der vorliegenden Erfindung, zusätzlich zu dem elften Merkmal, ist das Kraftübertragungsmittel derart angeordnet, dass ein Abschnitt des Außenrads, gesehen in einer Achsrichtung des Außenrads, an einem Abschnitt einer Ventilschraubenfeder überlagert ist, welcher einen oberen Abschnitt des Motorventils umgibt, um eine Federkraft zum Vorspannen des Motorventils in einer Schließrichtung auszuüben. Mit dem sechzehnten Merkmal kann das Kraftübertragungsmittel noch näher an dem Motorventil angeordnet werden, wodurch die Ventilantriebskammer kompakt gemacht werden kann.
Gemäß einem siebzehnten Aspekt und Merkmal der vorliegenden Erfindung, zusätzlich zu dem ersten Merkmal, sind die Achsen der Innen- und Außenräder zwischen der Nockenwelle und dem Motorventil parallel zu der Nockenwelle angeordnet. Mit dem siebzehnten Merkmal kann jeweils die Nockenwelle und das Motorventil zu einer konventionell verwendeten üblichen Struktur ausgebildet werden und braucht keine spezielle Struktur zu haben.
Die obigen und andere Ziele, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungen in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen ersichtlich.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist eine vertikale Schnittansicht eines wesentlichen Abschnitts eines Verbrennungsmotors.
Fig. 2 ist eine vergrößerte Ansicht des in Fig. 1 gezeigten wesentlichen Abschnitts.
Fig. 3 ist eine Schnittansicht entlang Linie 3-3 in Fig. 2.
Fig. 4 ist eine Explosionsperspektivansicht einer Einlassventilantriebsvorrichtung.
Fig. 5 ist eine Schnittansicht entlang Linie 5-5 in Fig. 3.
Fig. 6A, 6B und 6C sind Diagramme, die jeweils eine Änderung in der Ventilantriebscharakteristik durch Definition des Drehwinkels eines Trägers darstellen.
Fig. 7 ist eine Explosionsperspektivansicht ähnlich Fig. 4, jedoch gemäß einer zweiten Ausführung der vorliegenden Erfindung.
Fig. 8 ist eine vertikale Schnittansicht eines wesentlichen Abschnitts eines Verbrennungsmotors.
Fig. 9 ist eine vergrößerte Ansicht des in Fig. 8 gezeigten wesentlichen Abschnitts.
Fig. 10 ist eine Schnittansicht entlang Linie 10-10 in Fig. 9.
Fig. 11 ist eine Schnittansicht ähnlich Fig. 9, jedoch bei geöffnetem Motorventil.
Fig. 12 ist eine Perspektivansicht einer Einlassventilantriebsvorrichtung.
Fig. 13 ist eine vertikale Schnittansicht ähnlich Fig. 8, jedoch gemäß einer vierten Ausführung der vorliegenden Erfindung.
Fig. 14 ist eine vertikale Schnittansicht ähnlich Fig. 8, jedoch gemäß einer fünften Ausführung der vorliegenden Erfindung.
Fig. 15 ist eine Perspektivansicht ähnlich Fig. 12, jedoch gemäß einer sechsten Ausführung der vorliegenden Erfindung.

DETAILBESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGEN

Die vorliegende Erfindung wird nun anhand von Ausführungen in Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
Eine erste Ausführung der vorliegenden Erfindung wird in Bezug auf die Fig. 1 bis 6 beschrieben. Zuerst in Bezug auf Fig. 1 ist ein Kolben 13 in einem Zylinder 12 gleitend aufgenommen, der in einem Zylinderblock 11 vorgesehen ist, und eine Brennkammer 15 ist zwischen einer Oberseite des Kolbens 13 und einem Zylinderkopf 14 definiert. Ein Paar von Einlassventilbohrungen 16 und ein Paar von Auslassventilbohrungen 17 sind in dem Zylinderkopf 14 so vorgesehen, dass sie sich in eine Oberseite der Brennkammer 15 öffnen. Die Einlassventilbohrungen 16 stehen mit einer Einlassöffnung 18 in Verbindung, und die Auslassventilbohrungen 17 stehen mit einer Auslassöffnung 19 in Verbindung.
Ein Paar von Einlassventilen VI, die in der Lage sind, die Einlassventilbohrungen 16 individuell zu öffnen und zu schließen, haben Schäfte 20, die in Führungsrohre 21 verschiebbar eingesetzt sind, die in dem Zylinderkopf 14 vorgesehen sind. Schraubenventilfedern 23 sind zwischen Haltern 22 an Oberenden der Schäfte 20, die von den Führungsrohren 21 nach oben vorstehen, und dem Zylinderkopf 14 angebracht, um die Schäfte 20 zu umgeben, sodass die Einlassventile VI durch die Ventilfedern 23 in Schließrichtung der Einlassventilbohrungen 16 vorgespannt sind. Ein Paar von Auslassventilen VE, die in der Lage sind, die Auslassventilbohrungen 17 individuell zu öffnen und zu schließen, sind in Führungsrohre 25 verschiebbar eingesetzt, die in dem Zylinderkopf 14 vorgesehen sind. Schraubenventilfedern 27 sind zwischen Haltern 26 und Oberenden der Schäfte 24, die von den Führungsrohren 25 nach oben vorstehen, und dem Zylinderkopf 14 angebracht, um die Schäfte 24 zu umgeben, sodass die Auslassventile VE durch die Ventilfedern 27 in Schließrichtung der Auslassventilbohrungen 17 vorgespannt sind.
Eine zur Achse einer Kurbelwelle (nicht gezeigt) parallele Nockenwelle 28 ist drehbar zwischen den Einlassventilen VI und den Auslassventilen VE angeordnet und ist mit der Kurbelwelle mit einem Untersetzungsverhältnis von 1/2 betriebsmäßig verbunden. Eine Einlassventilantriebsvorrichtung 29I&sub1;, ist zwischen den Einlassventilen VI und der Nockenwelle 28 angebracht, um die Drehbewegung der Nockenwelle 28 in einen Öffnungs/Schließbetrieb der Einlassventile VI umzuwandeln. Eine auslassseitige Ventilantriebsvorrichtung 29E&sub1; ist zwischen den Auslassventilen VE und der Nockenwelle 28 angebracht, um die Drehbewegung der Nockenwelle 28 in eine Öffnungs/Schließbewegung der Auslassventile VE umzuwandeln.
In Bezug auch auf die Fig. 2 bis 4 enthält die Einlassventilantriebsvorrichtung 29I&sub1; ein Kraftübertragungsmittel 30I&sub1;, das zu einem Planetengetriebe ausgebildet ist, durch ein Sonnenzahnrad 31&sub1;, das ein um eine Achse herum drehbares Innenrad ist, ein Ringzahnrad 32&sub1;, das ein das Sonnenzahnrad 31&sub1; umgebendes Außenrad ist, zur Drehung um die gleiche Achse wie die des Sonnenzahnrads 31&sub1;, sowie einen Träger 33&sub1;, der eine Mehrzahl von Planetenzahnrädern 34&sub1; trägt, die Planetenrotoren zur Drehung um eine Achse sind, die zu den Achsen des Sonnenzahnrads 31&sub1; und des Ringzahnrads 32&sub1; parallel ist, und die in betriebsmäßiger Zuordnung zu der Drehung der Planetenzahnräder 34&sub1; um das Sonnenzahnrad 31&sub1; herum gedreht werden. Das Kraftübertragungsmittel 30I&sub1; ist zwischen der Nockenwelle 28 und den Einlassventilen VI derart angeordnet, dass das Ringzahnrad 32&sub1; zwischen den Einlassventilen VI in Richtung parallel zur Achse der Nockenwelle 28 angeordnet ist, gesehen aus Richtung orthogonal zur Achse der Nockenwelle 28.
Das Sonnenzahnrad 30&sub1;, das Ringzahnrad 32&sub1; und der Träger 33&sub1; sind drei Komponenten, die das Kraftübertragungsmittel 30I&sub1; bilden. Das Sonnenzahnrad 30&sub1; ist an einer Tragwelle 35 drehbar gelagert, die fest zwischen der Nockenwelle 28 und den Einlassventilen VI angeordnet ist und eine zu der Nockenwelle 28 parallele Achse hat. Ein Arm 36, der integral mit einer Seite des Sonnenzanrads 31&sub1; verbunden ist und zu der Nockenwelle 28 hin ragt, ist an einer Seite des Ringzahnrads 32&sub1; angeordnet und ist an seinem Außenende mit einem Nockengleiter 38 versehen, der mit einem Ventilantriebsnocken 37 in Kontakt ist, der an der Nockenwelle 28 vorgesehen ist. Somit ist das Sonnenzahnrad 31&sub1; mit der Nockenwelle 28 betriebsmäßig verbunden und wird durch den Ventilantriebsnocken 37 in Antwort auf die Drehung der Nockenwelle 28 drehend angetrieben.
Das Ringzahnrad 32&sub1;, das eine der Komponenten des Kraftübertragungsmittels 30I&sub1; ist, ist integral mit einem Verbindungsarm 39 versehen, der gegabelt ist und zu den Einlassventilen VI hin ragt. Ein Paar von Einstellschrauben 40 ist mit den Oberenden der Schäfte der jeweiligen Einlassventile VI verbunden, und steht mit den Außenenden des Verbindungsarms 39 zu Auswärts- und Einwärtsbewegungen in Gewindeeingriff. Somit ist das Ringzahnrad 32&sub1; mit den Einlassventilen VI betriebsmäßig verbunden, sodass die Einlassventile VI in Antwort auf die Drehung des Ringzahnrads 32&sub1; geöffnet und geschlossen werden.
Darüber hinaus ist die Nockenwelle 28 derart angeordnet, dass der Vorsprung der Drehortskurve L, die durch das äußerste Ende des Ventilantriebsnockens 37 an der Nockenwelle 28 beschrieben wird, eine Außenumfangsfläche des Ringzahnrads 32&sub1;, gesehen aus Achsrichtung der Nockenwelle 28, schneidet.
Der Träger 33&sub1;, der die dritte Komponente des Kraftübertragungsmittels 30I&sub1; ist, ist zylinderförmig mit einwärts gedrehten Krägen 33a an seinen entgegengesetzten Enden, und ist koaxial zwischen das Sonnenzahnrad 31&sub1; und das Ringzahnrad 32&sub1; eingesetzt. Die Planetenzahnräder 34&sub1;, die mit einem Außenumfang des Sonnenzahnrads 33&sub1; und einen Innenumfang des Ringzahnrads 32&sub1; in Eingriff stehen, sind an Wellen 41 drehbar gelagert, die an einer Mehrzahl von Stellen, z. B. drei Stellen mit gleichem Abstand voneinander in einer Umfangsrichtung des Trägers 33&sub1; angeordnet sind und die zwischen den beiden einwärts gedrehten Kragen 33a angebracht sind. Der Träger 33&sub1; ist mit Öffnungen 33b versehen, in die ein Abschnitt jedes der Planetenzahnräder 34&sub1; weist, sodass die Planetenzahnräder 34&sub1; mit dem Innenumfang des Ringzahnrads 32&sub1; in Eingriff stehen.
Ein zylindrisches Element 42, das durch eine Tragwelle 35 drehbar gelagert ist, ist an seinem einen Ende an dem Träger 33&sub1; an der vom Arm 36 entgegengesetzten Seite des Sonnenzahnrads 33&sub1; gesichert, und ein Steuerarm 43, dessen eine Seite aufwärts weist, ist integral an dem anderen Ende des zylindrischen Elements 42 an der von der Nockenwelle 28 entgegengesetzten Seite vorgesehen. Ein Drehbetragsteuermittel 44 ist in einem Kopfdeckel 45 an einer Stelle über dem Steuerarm 43 und in Kontakt mit einer Oberfläche davon, d. h. einer Oberfläche des Steuerarms 43, angeordnet.
Das Drehbetragsteuermittel 44 enthält einen Kolben 47, der in einer Zylinderbohrung gleitend aufgenommen ist, die in dem Kopfdeckel 45 sich vertikal erstreckend vorgesehen ist, und ein Deckelelement 48, das an dem Kopfdeckel 45 befestigt ist, um das Oberende der Zylinderbohrung 46 abzudichten, die zwischen dem Deckelelementn 48 und dem Kolben 47 eine Hydraulikdruckkammer 49 definiert. Eine Rückstellfeder 50 ist zwischen dem Deckelelement 48 und dem Kolben 47 angebracht, um eine Federkraft zum Abwärtsspannen des Kolbens 47 auszuüben. Ein Steuerstößel 51 als Betätigungselement, das koaxial an dem Unterende des Kolbens 47 vorgesehen ist, steht mit einer Oberseite des Steuerarms 43 in Kontakt.
Ein Ölkanal 52 ist in dem Kopfdeckel 45 vorgesehen, um zu der Hydraulikdruckkammer 49 zu führen, und ist durch ein nicht gezeigtes Steuerventil mit einer Hydraulikdruckquelle verbunden, sodass Öl, dessen Druck sich in Abhängigkeit vom Betriebszustand des Motors kontinuierlich ändert, der Hydraulikdruckkammer 49 zugeführt werden kann.
Das Sonnenzahnrad 31&sub1; wird in einer Richtung, die in Fig. 2 durch einen Pfeil 53 gezeigt ist, durch den auf den Arm 36 drückenden Ventilantriebsnocken 37 gedreht. Jedoch wird eine relativ große Federlast, z. B. etwa 20 kgf, auf die Einlassventile VI und das Ringzahnrad 32&sub1; durch die Ventilfedern 23 ausgeübt, und daher wird, wenn die Drehung des Trägers 33&sub1; um das Sonnenzahnrad 31&sub1; durch das Drehbetragsteuermittel 44 nicht gesteuert wird, der Träger 33&sub1; in Richtung 54 entgegen dem Pfeil 53 (siehe Fig. 2) frei gedreht, und die Einlassventile VI können nicht geöffnet und geschlossen werden. Wenn jedoch die Drehung des Trägers 33&sub1; um das Sonnenzahnrad 33&sub1; gesteuert worden ist, wird jedes der Planetenzahnräder 34&sub1; um seine Achse um einen Betrag gedreht, der einem gesteuerten Drehbetrag entspricht, um die Drehung des Ringzahnrads 32&sub1; zu bewirken und hierdurch die Einlassventile VI zu öffnen. Somit kann der maximale Hubbetrag und die Öffnungssteuerzeit, d. h. die Betriebscharakteristik der Einlassventile VI, kontinuierlich geändert werden, indem der gesteuerte Drehbetrag des Trägers 33&sub1; kontinuierlich geändert wird.
Das Drehbetragsteuermittel 44 steuert kontinuierlich den Drehbetrag des Trägers 33&sub1; um das Sonnenzahnrad 31&sub1; herum. Somit kann eine Kraft zum Abwärtsspannen des Steuerarms 43 kontinuierlich geändert werden, während die Federkräfte der Ventilfedern 23 zum Spannen der Einlassventile VI in Schließrichtungen auf den Träger 33&sub1; durch die Planetenzahnräder 34&sub1; ausgeübt werden, um den Steuerarm 43 aufwärts zu spannen. Die Federkräfte der Ventilfedern 23 werden gemäß der Betätigung der Einlassventile VI in Öffnungsrichtungen erhöht, und die Kraft zum Aufwärtsspannen des Steuerarms 43 wird auch gemäß dem Öffnungsbetrieb der Einlassventile VI in Öffnungsrichtungen erhöht. Daher stellt die Veränderung der Kraft, die durch das Drehbetragsteuermittel 44 ausgeübt wird, sicher, dass dann, wenn die Einlassventile VI auf einen bestimmten Öffnungsgrad geöffnet werden, die Kräfte, die auf den Steuerarm 43 von oben und unten einwirken, miteinander ausgeglichen sind. Somit wird der Drehbetrag des Trägers 33&sub1; auf diese Position gesteuert, und die maximale Hubstellung der Einlassventile VI wird auf die Stellung gesteuert, worin die Kräfte miteinander ausgeglichen worden sind, wie oben beschrieben.
Die Federkräfte der Ventilfedern 23 sind relativ groß, wie oben beschrieben. Wenn die Kraft, die diesen Federkräften der Ventilfedern 23 entgegenwirkt, nur durch das Drehbetragsteuermittel 44 aufgenommen wird, führt die zu einer Größenzunahme des Drehbetragsteuermittels 44. Daher ist ein Hilfssteuerarm 54 integral an einem Zwischenabschnitt des Zylinderelements 42 vorgesehen, das mit dem Träger 33&sub1; derart verbunden ist, dass er seitlich der Nockenwelle 28 an der von der Nockenwelle 28 entgegengesetzten Seite des Zylinderelements 42 gegenüberliegt. Ein Hilfskraftanlagemittel 56I mit dem Hilfssteuerarm 55 verbunden.
In Bezug auf Fig. 5 ist ein Hilfsnocken 57 fest an der Nockenwelle 28 an einer Stelle vorgesehen, die dem Hilfssteuerarm 55 entspricht, und das Hilfskraftanlagemittel 56I ist zwischen dem Hilfsarm 57 und dem Hilfssteuerarm 55 angeordnet. Das Hilfskraftanlagemittel 56I enthält ein Tragrohr 58, das an dem Kofdeckel 45 über dem Zylinderelement 42 fest gelagert ist und eine zur Achse der Nockenwelle 28 orthogonale Achse hat. Ein erster unten geschlossener zylindrischer Kolben 59 ist in dem Tragrohr 58 gleitend aufgenommen, wobei sein geschlossenes Ende mit dem Hilfsnocken 57 in Gleitkontakt steht, und ein zweiter Kolben 60 ist relativ gleitend in dem ersten Kolben 59 eingesetzt, wobei sein geschlossenes Ende in Gleitkontakt mit dem Hilfssteuerarm 55 steht. Eine Schraubenfeder 61, die zwischen den ersten und zweiten Kolben 59 und 60 angebracht ist, übt eine Federkraft in einer Richtung aus, um die Kolben 59 und 60 voneinander wegzubewegen.
Mit diesem Hilfskraftanlagemittel 56I wird die Feder 61 durch die Spannung des ersten Kolbens 59 zusammengedrückt, die durch den Hilfsarm 57 gesteuert wird, und die Federkraft der zusammengedrückten Feder 61 wird auf den Hilfssteuerarm 55 ausgeübt und somit auf den Träger 33&sub1; durch den zweiten Kolben 60 in der gleichen Richtung wie die Steuerkraft von dem Drehbetragsteuermittel 44. So kann ein Teil der Kraft, die den Federkräften der Ventilfedern 23 entgegenwirkt, von dem Hilfskraftanlagemittel 56I aufgenommen werden.
Erforderlich ist, dass die Hilfskraft des Hilfskraftanlagemittels 56I mit der Öffnungszeit der Einlassventile VI synchronisiert wird. Der Hilfsnocken 57 ist an der Nockenwelle 28 an einer Stelle, die von dem Ventilantriebsnocken 47 versetzt ist, fest vorgesehen, z. B. um 90 Grad in der Umfangsrichtung der Nockenwelle 28, sodass die Spannkraft von dem Hilfsnocken 57 auf den ersten Kolben 59 ausgeübt wird, wenn von dem Ventilantriebsnocken 37 auf das Sonnenzahnrad 33&sub1; eine Drehkraft übertragen wird.
In dem Drehbetragsteuermittel 44 wird der Steuerstößel 51 axial in eine Stellung bewegt, worin die von dem Drehbetragsteuermittel 44 ausgeübte Kraft mit der Kraft des Steuerarms 43, der durch die Federkräfte der Ventilfedern 23 hochgedrückt wird, ausgeglichen ist. Wenn der Betrag der Betätigung oder Bewegung des Steuerstößels 51 erfasst wird, kann der Zustand erfasst werden, in dem die Kräfte miteinander ausgeglichen sind, d. h. die maximalen Hubstellungen der Einlassventile VI. Daher ist ein Hubsensor 64, der als Erfassungsmittel wirkt, an dem Deckelelement 48 in dem Drehbetragsteuermittel 44 angebracht, und ein Erfassungsstößel 65 ist integral an dem Oberende des Kolbens 47 in dem Drehbetragsteuermittel 44 vorgesehen und ist koaxial zu dem Kolben 47. Der Erfassungsstößel 65 durchsetzt öldicht und beweglich das Deckelelement 48, sodass er in den Hubsensor 64 vorsteht. Somit erfasst der Hubsensor 64 den Betrag der Betätigung oder Bewegung des Erfassungsstößels 65, der integral mit dem Steuerstößel 51 durch den Kolben 47 verbunden ist, und erfasst direkt den Betätigungsbetrag des Steuerstößels 51.
Die auslassseitige Ventilantriebsvorrichtung 29E&sub1; ist in der gleichen Weise wie die einlassseitige Ventilantriebsvorrichtung 29I&sub1; konstruiert und enthält ein Drehbetragsteuermittel (nicht gezeigt), ein Hilfskraftanlagemittel 56E und dgl.
Nachfolgend wird der Betrieb der ersten Ausführung in Bezug auf die einlassseitige Ventilantriebsvorrichtung 29I&sub1; als Beispiel beschrieben. Unter den drei Komponenten, die das Kraftübertragungsmittel 30I&sub1; vom Planetengetriebetyp bilden, umfassend das Sonnenzahnrad 33&sub1;, das Ringzahnrad 32&sub1; und den Träger 33&sub1; wird das Sonnenzahnrad 31&sub1; durch den Ventilantriebsnocken 37 an der Nockenwelle 28 angetrieben; ist das Ringrad 32&sub1; mit den Einlassventilen VI betriebsmäßig verbunden; und wird der Träger 33&sub1; der sich um das Sonnenzahnrad herumdreht, kontinuierlich durch das Drehbetragsteuermittel 44 gesteuert/geregelt. Daher kann die Betriebscharakteristik der Einlassventile VI kontinuierlich geändert werden.
Wenn z. B. der Drehbetrag des Trägers 33&sub1; um das Sonnenzahnrad mit "0" definiert wird, wie in Fig. 6B mit dem Buchstaben A gezeigt, dann werden, wenn das Sonnenzahnrad 31&sub1; durch den Ventilantriebsnocken 37 so gedreht wird, wie in Fig. 6A gezeigt, die Einlassventile VI derart geöffnet und geschlossen, dass der Hubbetrag und die Öffnungszeit maximale Werte einnehmen, wie in Fig. 6C mit dem Buchstaben A gezeigt. Wenn der Drehwinkel des Trägers 33&sub1; um das Sonnenzahnrad z. B. auf 1,6 Grad festgelegt wird, wie in Fig. 6B mit dem Buchstaben B gezeigt, dann werden, wie in Fig. 6C gezeigt, die Einlassventile VI derart geöffnet und geschlossen, dass der Hubbetrag und die Öffnungszeit, wie mit dem Buchstaben B gezeigt, kleiner sind als jene der Betriebscharakteristik, die mit dem Buchstaben A gezeigt ist. Wenn der Drehwinkel des Trägers 33&sub1; um das Sonnenzahnrad z. B. auf 5,6 Grad festgelegt wird, wie in Fig. 6B mit dem Buchstaben C gezeigt, werden die Einlassventile VI derart geöffnet und geschlossen, dass der Hubbetrag und die Öffnungszeit noch kleiner sind als jene der mit dem Buchstaben B gezeigten Betriebscharakteristik, wie in Fig. 6C mit dem Buchstaben C gezeigt. Darüber hinaus kann in der Mitte des Öffnens und Schließens der Einlassventile VI die Steuerung der Drehung des Drehbetragsteuermittels 44 aufgehoben werden, wie in Fig. 6B mit der gestrichelten Linie gezeigt. Wenn dies der Fall ist, wird die Schließzeit der Einlassventile VI beschleunigt, wie in Fig. 6C mit der gestrichelten Linie gezeigt.
Das Kraftübertragungsmittel 30&sub1;, ist so konstruiert, dass die drei es bildenden Komponenten, das sind das Sonnenzahnrad 31&sub1;, das Ringzahnrad 32&sub1; und der Träger 33&sub1; um dieselbe Achse herum drehbar angeordnet sind. Daher ist es möglich, für eine Kompaktheit des Kraftübertragungsmittels 30&sub1; zu sorgen und die Größe der Ventilantriebsvorrichtung 29I&sub1; zu reduzieren. Weil darüber hinaus das Kraftübertragungsmittel 30&sub1; vom Planetengetriebetyp ist, ist es möglich, die Betriebscharakteristik der Einlassventile VI durch die Eingriffsverbindung der Komponenten 31&sub1;, 32&sub1; und 33&sub1;, die das Kraftübertragungsmittel 30I&sub1;, bilden, akkurat zu steuern/zu regeln. Da noch weiter der Nockengleiter 38 an dem Außenende des Arms 36 vorgesehen ist, der mit dem Sonnenzahnrad 30&sub1; an der axial einen Seite des Ringzahnrads 32&sub1; verbunden ist und zu der Nockenwelle 28 hin ragt, mit dem Ventilantriebsnocken 37 in Kontakt steht, kann die Nockenwelle 28 in der Nähe des Kraftübertragungsmittels 30I&sub1;, angeordnet werden, während eine Störung zwischen dem Ventilantriebsnocken 37 und dem Ringzahnrad 32&sub1; vermieden wird. Somit kann der Freiheitsgrad für die Anordnung der Nockenwelle 28 vergrößert werden. Da darüber hinaus die Nockenwelle 28 derart angeordnet ist, dass der Vorsprung der Drehortskurve L des äußersten Endes des Ventilantriebsnockens 37 die Außenumfangsfläche des Ringzahnrads 32&sub1;, gesehen aus der Achsrichtung der Nockenwelle 28, schneidet, kann die Nockenwelle 28 in der Nähe der Achse des Kraftübertragungsmittels 30I&sub1;, angeordnet werden, um hierdurch für eine weitere Kompaktheit der Ventilantriebsvorrichtung 29I&sub1; zu sorgen.
Das Drehbetragsteuermittel 44 ist dazu ausgelegt, auf den Träger 33&sub1; die Steuerkraft auszuüben, die den Federkräften der Ventilfedern 23 entgegenwirkt, die die Einlassventile VI in der Schließrichtung spannen, und die gemäß dem Öffnungsbetrieb der Einlassventile VI vergrößert werden, derart, dass die Steuerkraft kontinuierlich geändert werden kann. Somit kann der Drehbetrag des Trägers 33&sub1; um das Sonnenzahnrad herum durch kontinuierliche Änderung der Steuerkraft kontinuierlich gesteuert werden. Daher kann ein Hydraulikaktuator, der dazu ausgelegt ist, die durch die Steuerung des Hydraulikdrucks ausgeübte Kraft zu ändern, als das Drehbetragsteuermittel 44 genutzt werden, und daher kann das Drehbetragsteuermittel 44 leicht konstruiert werden. Ferner ist das Hilfskraftanlagemittel 56I mit dem Träger 33&sub1; verbunden, und die von dem Drehbetragsteuermittel 44 ausgeübte Kraft kann auf einen relativ kleinen Wert gesetzt werden, wobei ein Teil der Kraft, die der Federkraft der Ventilfeder 23 entgegenwirkt, durch das Hilfskraftanlagemittel 56I erzeugt wird. Somit ist es möglich, für eine Größenreduktion des Drehbetragsteuermittels 44 zu sorgen.
Darüber hinaus ist der Hubsensor 64 an dem Drehbetragsteuermittel 44 derart angebracht, dass der Betätigungsbetrag des Steuerstößels 51, d. h. der Betätigungsbetrag der Drehung des Trägers 33&sub1; und der maximale Hubbetrag der Einlassventile VI, durch den Hubsensor 64 erfasst werden kann. Daher kann die Betriebscharakteristik der Einlassventile VI kontinuierlich und mit hoher Genauigkeit entsprechend dem Betriebszustand des Motors durch Regelung unter Verwendung des von dem Hubsensor 64 erfassten Werts geregelt werden.
Fig. 7 stellt eine zweite Ausführung der vorliegenden Erfindung dar, worin solche Komponenten oder Teile, die jenen in der ersten Ausführung entsprechen, mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind.
Ein Ringzahnrad 32&sub1; in einem Kraftübertragungsmittel 30I&sub1; ist integral mit einem Verbindungsarm 39' versehen, der zu einem eines Paars von Einlassventilen VI ragt. Eine Einstellschraube 40, die mit einem Oberende eines Schafts 20 des einen Einlassventils VI in Verbindung steht, ist in ein Außenende des Verbindungsarms 39' zu Vorwärts- und Rückwärtsbewegungen eingeschraubt. Eine andere Einstellschraube 40 ist zu Auswärts- und Einwärtsbewegungen in einen Kipphebel 66 eingeschraubt, der an einer Tragwelle 35 schwenkbar gelagert ist. Die Einstellschraube 40 steht mit einem Oberende eines Schafts 20 des anderen Einlassventils VI in Verbindung. Der Kipphebel 66 steht in Gleitkontakt mit einem Ventilantriebsnocken, der sich von dem Ventilantriebsnocken 37 (siehe Fig. 2) unterscheidet, der dazu ausgelegt ist, auf ein Kraftübertragungsmittel 30I&sub1; eine Kraft auszuüben.
Gemäß der zweiten Ausführung kann die Betriebscharakteristik eines der Einlassventile VI kontinuierlich geändert werden, wobei jedoch das andere Einlassventil VI mit einer festen Betriebscharakteristik geöffnet und geschlossen wird.
In einer weiteren alternativen Ausführung der vorliegenden Erfindung kann das zylindrische Element 42 und das Drehbetragsteuermittel 44 in einem Mehrzylinderverbrennungsmotor gemeinsam für zwei benachbarte Zylinder angeordnet sein. Insbesondere werden in den zwei benachbarten Zylindern die Öffnungszeiten der Motorventile entlang dem Kurbelwinkel verschoben, und daher kann die Steuerkraft durch das Drehbetragsteuermittel 44 entsprechend der Öffnungszeit der jeweiligen Motorventile ausgeübt werden. Dies macht es möglich, für eine Minderung der Teilezahl zu sorgen.
Die Fig. 8 bis 12 stellen eine dritte Ausführung der vorliegenden Erfindung dar, worin solche Komponenten oder Teile, die jenen in jeder der oben beschriebenen Ausführungen entsprechen, mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind.
Zuerst ist in Fig. 8 eine Nockenwelle 28 zwischen einem Paar von Einlassventeilen VI und einem Paar von Auslassventeilen VE derart drehbar gelagert, dass sie unter Oberenden der Einlassventile VI und Oberenden der Auslassventile VE angeordnet ist. In einer Oberseite eines Zylinderkopfs 14 ist ein Ölbad 70 definiert, und die Nockenwelle 28 ist an einer Stelle angeordnet, an der ein einlassseitiger Ventilantriebsnocken 37I und ein auslassseitiger Ventilantriebsnocken 37E, die an der Nockenwelle 28 vorgesehen sind, in das Ölbad 70 in Öl eingetaucht werden können.
Eine einlassseitige Ventilantriebsvorrichtung 29I&sub2; ist zwischen den Einlassventilen VI und dem einlassseitigen Ventilantriebsnocken 37I der Nockenwelle 28 angebracht und ist in der Lage, die Drehbewegung der Nockenwelle 28 in Öffnungs- und Schließbewegungen der Einlassventile VI umzuwandeln. Eine auslassseitige Ventilantriebsvorrichtung 29E&sub2; ist zwischen den Auslassventilen VE und dem auslassseitigen Ventilantriebsnocken 37E der Nockenwelle 28 angebracht und in der Lage, die Drehbewegung der Nockenwelle 28 in Öffnungs- und Schließbewegungen der Auslassventile VE umzuwandeln.
Die auslasseitige Ventilantriebsvorrichtung 29E&sub2; enthält eine Kipphebelwelle 72, die fest angeordnet ist und eine zur Nockenwelle 28 parallele Achse hat, und einen Kipphebel 73, der an der Kipphebelwelle 72 drehbar gelagert ist und zwischen den Auslassventilen VE und dem auslassseitigen Ventilantriebsnocken 37E vorgesehen ist. Am einen Ende des Kipphebels 73 ist ein Nockengleiter 74 vorgesehen, um mit dem auslassseitigen Ventilantriebsnocken 37E in Kontakt zu kommen. Ein Paar von Einstellschrauben 75 in Kontakt mit Oberenden der Auslassventile VE sind in die anderen Enden des Kipphebels 73 eingeschraubt, sodass ihre Ausfahr- und Einfahrpositionen reguliert werden können.
In Bezug auch auf die Fig. 9 bis 12 enthält die einlassseitge Ventilantriebsvorrichtung 29I&sub2; ein Kraftübertragungsmittel 30I&sub2;, das zu einem Planetengetriebe gebildet ist, durch ein Sonnenzahnrad 31&sub2;, das ein um eine Achse drehbares Innenrad ist, ein Ringzahnrad 32&sub2;, das ein das Sonnenzahnrad 31&sub2; umgebendes Außenrad ist, zur Drehung um dieselbe Achse wie das Sonnenrad 31&sub2;, sowie einen Träger 33&sub2;, an dem eine Mehrzahl von Planetenzahnrädern 34&sub2; als Planetenrotoren zur Drehung um eine Achse gelagert sind, die zu den Achsen des Sonnenzahnrads 31&sub2; und des Ringzahnrads 23&sub2; parallel ist und die in betriebsmäßiger Zuordnung zu der Drehung der Planetenzahnräder 34&sub2; um das Sonnenzahnrad 31&sub2; herum gedreht wird.
Von dem Sonnenzahnrad 31&sub2;, dem Ringzahnrad 32&sub2; und dem Träger 33&sub2;, die drei Komponenten sind, die das Kraftübertragungsmittel 30I&sub2; bilden, ist das Sonnenzahnrad 31&sub2; an einer Tragwelle 35 drehbar gelagert, die zwischen der Nockenwelle 28 und den Einlassventilen VI fest angeordnet ist und eine Achse hat, die zu der Achse der Nockenwelle 28 parallel ist. Ein Arm 76, der zu der Nockenwelle 28 hin ragt, ist integral an dem Ringzahnrad 32&sub2; vorgesehen. Eine Rolle 77, die an dem Außenende des Arms 76 drehbar gelagert ist, steht mit dem einlassseitigen Ventilantriebsnocken 37I an der Nockenwelle 28 in Kontakt. Somit ist das Ringzahnrad 32&sub2; mit dem einlassseitigen Ventilantriebsnocken 37I an der Nockenwelle 28 betriebsmäßig verbunden und wird durch den einlassseitigen Ventilantriebsnocken 37I in Antwort auf die Drehung der Nockenwelle 28 angetrieben. Darüber hinaus ist der Punkt der Antriebsverbindung des Ringzahnrads 32&sub2; mit dem einlassseitigen Ventilantriebsnocken 37, d. h. der Kontaktpunkt der Rolle 77 mit dem einlassseitigen Ventilantriebsnocken 37I, an einer Stelle in der Nähe des Ölbads 70 zwischen den Einlassventilen VI und der Nockenwelle 28 angeordnet.
Verbindungsarme 78 ragen zu den Einlassventilen VI an entgegengesetzten Seiten des Ringzahnrads 32&sub2; und sind an dem Sonnenzahnrad 31&sub2; gesichert, die eine andere der Komponenten des Kraftübertragungsmittels 30I&sub2; ist. Einstellschrauben 40 in Kontakt mit Oberenden von Schäften 20 der Einlassventile VI sind in die Außenenden der Verbindungsarme 78 jeweils für Auswärts- und Einwärtsbewegungen eingeschraubt. Somit ist das Sonnenzahnrad 31&sub2; mit den Einlassventilen VI betriebsmäßig verbunden, sodass die Einlassventile VI in Antwort auf die Drehung des Sonnenzahnrads 31&sub2; geöffnet und geschlossen werden.
Der Träger 33&sub2;, der die verbleibende der drei Komponenten des Kraftübertragungsmittels 30I&sub2; ist, ist koaxial zwischen das Sonnenzahnrad 31&sub2; und das Ringzahnrad 32&sub2; eingesetzt und enthält an seinen entgegengesetzten Enden Tragplatten 33a'. Die Planetenzahnräder 34&sub2;, die mit einem Außenumfang des Sonnenzahnrads 31&sub2; und einem Innenumfang des Ringszahnrads 32&sub2; in Eingriff stehen, sind an einer Mehrzahl von, z. B. sechs Stellen mit gleichem Abstand voneinander in Umfangsrichtung des Trägers 33&sub2; angeordnet und sind jeweils an ihren entgegengesetzten Enden durch die Tragplatten 33a' drehbar gelagert.
Eine der Tragplatten 33a', die an dem Träger 33&sub2; vorgesehen ist, ist integral mit einem Steuerarm 79 versehen, der an der entgegengesetzten Seite von der Nockenwelle 28 absteht. Ein Drehbetragsteuermittel 44 ist in dem Kopfdeckel 45 an einer Stelle über dem Steuerarm 79 angeordnet und enthält einen Steuerstößel 51, der mit einer Oberseite des Steuerarms 79 in Kontakt steht.
Das Ringzahnrad 32&sub2; wird in einer Richtung gedreht, die in den Fig. 8, 9 und 11 durch einen Pfeil 80 angegeben ist, indem der einlassseitige Ventilantriebsnocken 37I auf den Arm 76 drückt. Jedoch wird eine relativ große Federlast, z. B. etwa 20 kgf, auf die Einlassventile VI und das Sonnenzahnrad 31&sub2; durch die Ventilfedern 23 ausgeübt, und daher wird, wenn die Drehung des Trägers 33&sub2; um das Sonnenzahnrad 31&sub2; nicht gesteuert wird, der Träger 33&sub2; in derselben Richtung wie der Pfeil 80 frei gedreht, und die Einlassventile VI können nicht geöffnet und geschlossen werden. Wenn jedoch die Drehung des Trägers 33&sub2; um das Sonnenzahnrad 31&sub2; gesteuert wird, wird jedes der Planetenzahnräder 34&sub2; um seine Achse um einen Betrag gedreht, der einem gesteuerten Drehbetrag entspricht, um die Drehung des Ringzahnrads 32&sub2; zu verursachen, um hierdurch die Einlassventile VI zu öffnen. Somit können der maximale Hubbetrag und die Öffnungssteuerzeit, d. h. die Betriebscharkateristik der Einlassventile VI kontinuierlich geändert werden, indem der gesteuerte Drehbetrag des Trägers 33&sub2; kontinuierlich geändert wird.
Das Drehbetragsteuermittel 44 steuert kontinuierlich den Drehbetrag des Trägers 33&sub2; um das Sonnenzahnrad 31&sub2; herum. Während die Federkräfte der Ventilfedern 23 zum Spannen der Einlassventile VI in Schließrichtung auf den Träger 33&sub2; durch das Sonnenzahnrad 31&sub2; und die Planetenzahnräder 34&sub2; ausgeübt werden, um den Steuerarm 79 aufwärts zu spannen, kann somit eine Kraft zum Abwärtsspannen des Steuerarms 79 kontinuierlich geändert werden. Die Federkraft der Ventilfedern 23 werden gemäß der Betätigung der Einlassventile VI in der Öffnungsrichtung der Einlassventile VI erhöht, und die Kraft zum Aufwärtsspannen des Steuerarms 79 wird auch gemäß dem Öffnungsbetrieb der Einlassventile VI erhöht. Daher stellt die Veränderung der Kraft, die von dem Drehbetragsteuermittel 44 ausgeübt wird, sicher, dass dann, wenn die Einlassventile VI auf einen gewissen Öffnungsgrad geöffnet werden, die Kräfte, die von oben und unten auf den Steuerarm 79 einwirken, miteinander ausgeglichen sind. Somit wird der Drehbetrag des Trägers 33&sub2; auf eine solche Stellung gesteuert, und die maximale Hubstellung der Einlassventile VI wird auf die Position gesteuert, in der die Kräfte miteinander ausgeglichen worden sind, wie oben beschrieben.
Wenn die Kraft, die den relativ großen Federkräften entgegenwirkt, die durch die Ventilfedern 23 erzeugt werden, nur durch das Drehbetragsteuermittel 44 aufgenommen wird, führt dies zu einer Größenzunahme des Drehbetragsteuermittels 44. Daher ist ein aufwärtsragender Hilfssteuerarm 81 integral an der einen Tragplatte 33a' an dem Träger 33&sub2; vorgesehen, und das Hilfskraftanlagemittel 56' ist mit dem Hilfssteuerarm 81 betriebsmäßig verbunden.
Das Hilsfkraftanlagemittel 56' enthält ein Tragrohr 82, das an dem Kopfdeckel 45 fest gelagert ist, einen Kolben 83, der in dem Tragrohr 82 gleitend aufgenommen ist, wobei sein eines Ende mit dem Hilfssteuerarm 81 in Kontakt steht, sowie eine Feder 84, die zwischen dem Tragrohr 82 und dem Kolben 83 angebracht ist. Die Feder 84 übt eine Federkraft in einer Richtung aus, um den Kolben 83 gegen den Hilfssteuerarm 81 zu drücken.
Mit diesem Hilfskraftanlagemittel 56' kann die von der Feder 84 ausgeübte Federkraft an den Hilfssteuerarm 81 und somit an den Träger 33&sub2; in der gleichen Richtung wie die Steuerkraft von dem Drehbetragsteuermittel 44 angelegt werden, sodass ein Teil der Kraft, die den Federkräften der Ventilfedern 23 entgegenwirken, durch das Hilfskraftanlagemittel 56' erzeugt werden kann.
Nachfolgend wird der Betrieb der dritten Ausführung beschrieben. Die drei Komponenten, die das Kraftübertragungsmittel 30I&sub2; vom Planetengetriebetyp in der einlassseitigen Ventilantriebsvorrichtung 29I&sub2; bilden, sind das Sonnenzahnrad 31&sub2;, das Ringzahnrad 32&sub2; und der Träger 33&sub2;, wobei das Ringzahnrad 32&sub2; und das Sonnenzahnrad 31&sub2; mit dem einlassseitigen Ventilantriebsnocken 37I an der Nockenwelle 28 bzw. den Einlassventilen VI betriebsmäßig verbunden sind, und der Drehbetrag des Trägers 33&sub2; um das Sonnenzahnrad durch das Drehbetragsteuermittel 44 kontinuierlich gesteuert wird. Daher kann die Betriebscharakteristik der Einlassventile VI kontinuierlich und genau gesteuert werden.
Das Kraftübertragungsmittel 30I&sub2; ist vom Planetengetriebetyp, worin die drei Komponenten, die das Kraftübertragungsmittel 30I&sub2; bilden, d. h. das Sonnenzahnrad 31&sub2;, das Ringzahnrad 32&sub2; und der Träger 33&sub2;, zur Drehung um dieselbe Achse herum angeordnet sind. Daher ist es möglich, für ein kompaktes Kraftübertragungsmittel 30I&sub2; zu sorgen und die Größe der Ventilantriebsvorrichtung 29I&sub2; zu reduzieren, und es ist möglich, die Betriebscharakteristik der Einlassventile VI durch die Eingriffsverbindung der Komponenten 31&sub2;, 32&sub2; und 33&sub2;, die das Kraftübertragungsmittel 30I&sub2; bilden, akkurat zu steuern.
In diesem Kraftübertragungsmittel 30I&sub2; ist der Drehbetrag des Ringzahnrads 32&sub2; kleiner als jener des Sonnenzahnrads 31&sub2;, und das Ringzahnrad 32&sub2; ist mit dem einlassseitigen Ventilantriebsnocken 37I an der Nockenwelle 28 betriebsmäßig verbunden, während das Sonnenzahnrad 31&sub2; mit den Einlassventilen VI betriebsmäßig verbunden ist. Daher kann der für die Einlassventile VI benötigte Hubbetrag, d. h. die Größe des einlassseitigen Ventilantriebsnockens 37I, die für den Drehbetrag des Sonnenzahnrads 31&sub2; geeignet ist, auf einen relativ kleinen Wert gesetzt werden. Somit kann die Last, die durch das Ringzahnrad 32&sub2; von dem einlassseitigen Ventilantriebsnocken 37I aufgenommen wird, relativ gesenkt werden, um zu der Minderung der Ventilantriebslast beizutragen. Die Rolle 77, die an dem Arm 76 des Ringzahnrads 32&sub2; gelagert ist, steht in Rollkontakt mit dem einlassseitigen Ventilantriebsnocken 37I, und daher kann die Ventilantriebslast noch weiter gesenkt werden. Wegen des relativ kleinen einlassseitigen Ventilantriebsnockens 37I, kann ferner auch der Raum, der für die Drehung des einlassseitigen Ventilantriebsnockens 37I erforderlich ist, sowie der Raum, der für den Betrieb des Arms 76 des Ringzahnrads 32&sub2; erforderlich ist, reduziert werden, um hierdurch für eine kompakte Ventilantriebskammer zum Anordnen der einlassseitigen Ventilantriebsvorrichtung 29I&sub2; zu sorgen.
Da ferner das einzige Ringzahnrad 32&sub2; zwischen einem Paar von Einlassventilen VI angeordnet ist, die in Richtung parallel zur Achse der Nockenwelle 28 einander benachbart sind, und die Einlassventile VI mit dem Sonnenzahnrad 31&sub2; an den axial entgegengesetzten Seiten des Ringzahnrads 32&sub2; betriebsmäßig verbunden sind, kann das Paar der Einlassventile VI, dessen Betriebscharakteristik geändert werden kann, durch das Kraftübertragungsmittel 30I&sub2; geöffnet und geschlossen werden, das kompakt zwischen den Einlassventilen VI angeordnet ist, und kann die einlassseitige Ventilantriebsvorrichtung 29I&sub2; kompakt gemacht werden.
Da ferner die Nockenwelle 28 an der Stelle zwischen den Einlassventilen VI und den Auslassventilen VE und unter den Oberenden der Einlassventile VI und der Auslassventile VE angeordnet ist, und der Punkt der Antriebsverbindung des einlassseitigen Ventilantriebsnockens 37I mit dem Ringzahnrad 32&sub2; zwischen den Einlassventilen VI und der Nockenwelle 28 angeordnet ist, kann das Kraftübertragungsmittel 30I&sub2; in der Nähe der Oberseite des Zylinderkopfs 14 angeordnet werden, um hierdurch für Kompaktheit der Ventilantriebskammer zu sorgen. Da darüber hinaus die einlassseitigen und auslassseitigen Ventilantriebsnocken 37I und 37E in das Öl in dem Ölbad eingetaucht sind, das in der Oberseite des Zylinderkopfs 14 definiert ist, kann die Schmierung des Kraftübertragungsmittels 30I&sub2; zufriedenstellend durchgeführt werden, indem das Öl mit den einlassseitigen und auslassseitigen Ventilantriebsnocken 37I und 37E aufgenommen wird. In diesem Fall kann das Öl, das durch die einlassseitigen und auslassseitigen Ventilantriebsnocken 37I und 37E aufgenommen wird, zu dem Kraftübertragungsmittel 30I&sub2; hin wirkungsvoll verspritzt werden, um die Schmierung des Kraftübertragungsmittels 30I&sub2; noch effektiver durchzuführen, durch die Tatsache, dass die Nockenwelle 28 in einer Gegenuhrzeigerrichtung, gesehen in Fig. 8, gedreht wird. Zusätzlich kann auch die Schmierung der Rolle 77 zufriedenstellend durchgeführt werden, weil der Punkt der Antriebsverbindung des einlassseitigen Ventilantriebsnockens 37I und des Ringzahnrads 32&sub2;, d. h. der Kontaktpunkt der Rolle 77 mit dem einlassseitigen Ventilantriebsnocken 37I, in der Nähe des Ölbads 70 liegt.
Fig. 13 stlelt eine vierte Ausführung der vorliegenden Erfindung dar. Eine Nockenwelle 28 ist über den Oberenden der Einlassventile VI und der Auslassventile VE angeordnet, und das Hilfskraftanlagemittel 56' ist weggelassen.
In der vierten Ausführung ist es unmöglich, das Öl mit den einlassseitigen und auslassseitigen Ventilantriebsnocken 37I und 37E aufzunehmen, um die Schmierung des Kraftübertragungsmittels 30I&sub2; durchzuführen, wobei aber die anderen Teile oder Komponenten ähnliche Effekte erzielen können wie jene in der dritten Ausführung.
Fig. 14 stellt eine fünfte Ausführung der vorliegenden Erfindung dar. Ein Kraftübertragungsmittel 30I&sub2; ist derart angeordnet, dass ein Vorsprung eines Teils des Ringzahnrads 32&sub2; an einem Abschnitt einer Schraubenventilfeder 23 überlagert ist, die einen oberen Abschnitt jedes der Einlassventile VI umgibt, gesehen in der Achsrichtung des Ringzahnrads 32&sub2;. Somit kann das Kraftübertragungsmittel 30I&sub2; in engerer Nachbarschaft an den Einlassventilen VI angeordnet werden, wodurch die Ventilantriebskammer kompakt gemacht werden kann.
Fig. 15 stellt eine sechste Ausführung der vorliegenden Erfindung dar. Ein Drehbetragsteuermittel 44 kann in einem Mehrzylinderverbrennungsmotor für zwei benachbarte Zylinder gemeinsam angeordnet sein, deren Öffnungsdauern einander nicht überlappen. Insbesondere kann in den zwei benachbarten Zylindern, deren Öffnungsdauern einander nicht überlappen, die Steuerkraft synchron mit der Öffnungssteuerzeit jedes der Zylinder durch das Drehbetragsteuermittel 44 ausgeübt werden. Somit ist es möglich, für eine Minderung der Teilezahl zu sorgen.
In diesem Fall können die Steuerarme 79 in dem Kraftübertragungsmittel 30I&sub2; für die zwei benachbarten Zylinder einander überlagert sein, und der Steuerstößel 51 des Drehbetragsteuermittels 44 kann so angeordnet sein, dass er mit den überlagerten Abschnitten der Steuerarme 79 in Kontakt kommt. Alternativ können die Steuerarme 79 des Kraftübertragungsmittels 30I&sub2; für die zwei benachbarten Zylinder integral miteinander ausgebildet sein.
In all den obigen Ausführungen kann als das Drehbetragsteuermittel irgend ein Linearsolenoid, ein Schrittmotor und dgl. benutzt werden. Wenn ein Schrittmotor benutzt wird, kann eine der drei Komponenten des Kraftübertragungsmittels, deren Drehbetrag durch den Schrittmotor gesteuert wird, mechanisch gesperrt werden, und daher ist es möglich, die Steuergenauigkeit der Ventilantriebscharakteristik zu verbessern und die Größe der Ventilantriebsvorrichtung zu reduzieren.
Als das Kraftübertragungsmittel können auch Kraftübertragungsmittel vom Planetenreibtyp (Traktionsantriebe) benutzt werden, wie sie in den japanischen Patentoffenlegungsschriften Nr. 5-33840, 5-79450, 5-157149, 6-34005 und 6-66360 offenbart sind.
Der Drehbetrag einer der drei Komponenten, die das Kraftübertragungsmittel bilden, die mit dem Drehbetragsteuermittel betriebsmäßig verbunden ist, kann, anstatt kontinuierlich, in mehreren Stufen gesteuert/geregelt werden und in diesem Fall können die Betriebscharakteristiken der Motorventile genau gesteuert werden, indem die Zahl der Stufen auf einen größeren Wert gesetzt wird.
Beim Ändern der Ventilbetriebscharakteristik braucht nur eines von Hubbetrag und Öffnungssteuerzeit des Motorventils geändert werden.
Obwohl die Ausführungen der vorliegenden Erfindung im Detail beschrieben wurden, versteht es sich, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die oben beschriebenen Ausführungen beschränkt ist und zahlreiche konstruktive Modifikationen vorgenommen werden können, ohne vom Umfang der in den Ansprüchen definierten Erfindung abzuweichen.
Es wird ein Ventilantriebssystem in einem Verbrennungsmotor offenbart, worin die Betriebscharakteristik eines Motorventils, das ein Einlassventil oder ein Auslassventil ist, gemäß dem Betriebszustand des Motors geändert werden kann. In dem Ventilantriebssystem umfasst ein Kraftübertragungsmittel ein Innenrad, ein Außenrad, welches das Innenrad umgibt, und einen Träger, an dem ein Planetenrotor drehbar gelagert ist. Das Innenrad ist betriebsmäßig mit einer Nockenwelle verbunden, und das Außenrad ist mit dem Motorventil verbunden. Eine Drehbetragsteuervorrichtung ist mit dem Träger verbunden, um den Drehbetrag des Trägers gemäß dem Betriebszustand des Motors zu steuern. Somit kann die Größe des Ventilantriebssystems reduziert werden und können darüber hinaus die Betriebscharakteristiken des Motorventils genau geändert werden.

Claims

1. Ventilantriebssystem für einen Verbrennungsmotor, worin die Betriebscharakteristik eines Motorventils (VI, VE) gemäß dem Betriebszustand des Motors geändert werden kann, wobei das Ventilantriebssystem umfasst:

(a) ein Kraftübertragungsmittel (30I&sub1;, 30E&sub1;; 30I&sub2;), das drei Komponenten aufweist:

(i) ein Innenrad (33&sub1;; 31&sub2;) zur Drehung um eine Achse,

(ii) ein Außenrad (32&sub1;; 32&sub2;) zur Drehung um die Achse und das das Innenrad (33&sub1;; 31&sub2;) umgibt, und

(iii) ein Trägerelement, das einen Planetenrotor (33&sub1;; 33&sub2;) aufweist, der zwischen den Innen- (31&sub1;; 31&sub2;) und Außenrädern (32&sub1;; 32&sub2;) zur Drehung um eine Achse angeordnet ist, die parallel zu der Achse der Innen- (31&sub1;; 31&sub2;) und Außenräder (32&sub1;; 32&sub2;) ist, worin das Trägerelement in betriebsmäßiger Zuordnung mit der Drehung des Planetenrotors (33&sub1;; 33&sub2;) um das Innenrad (33&sub1;; 31&sub2;) gedreht wird;

(b) eine Nockenwelle (28) und einen Ventilantriebsnocken (37), der an der Nockenwelle (28) angebracht ist, worin eine der drei Komponenten mit dem Ventilantriebsnocken (37) betriebsmäßig derart verbunden ist, dass die eine Komponente in Antwort auf die Drehung der Nockenwelle (28) gedreht wird, und worin eine andere der drei Komponenten mit dem Motorventil (VI, VE) verbunden ist, und

(c) ein Drehbetrag-Steuermittel (44), das mit der einen verbleibenden oder dritten der drei Komponenten betriebsmäßig verbunden ist, um den Drehbetrag der dritten Komponente gemäß dem Betriebszustand des Motors zu steuern/zu regeln,

dadurch gekennzeichnet, dass der Drehbetrag kontinuierlich variabel ist.

2. Ventilantriebssystem in einem Verbrennungsmotor nach Anspruch 1, worin das Kraftübertragungsmittel ein Planetengetriebemechanismus (30I&sub1;) ist und worin das Innenrad ein Sonnenzahnrad (33&sub1;) ist, das Außenrad ein Ringzahnrad (32&sub1;) ist und das Trägerelement (33&sub1;) zumindest ein daran gelagertes Planetenzahnrad (34&sub1;) umfasst.

3. Ventilantriebssystem in einem Verbrennungsmotor nach Anspruch 2, das einen Arm (36) umfasst, dessen Außenende mit dem Sonnenzahnrad (33&sub1;) verbunden ist, worin das Motorventil (VI) mit dem Ringzahnrad (32&sub1;) verbunden ist, wobei der Arm (36) zu der Nockenwelle (28) hin ragt und an einer Seite des Ringzahnrads (32&sub1;) angeordnet ist; und das Außenende des Arms (36) mit dem Ventilantriebsnocken (37) in Kontakt ist, und worin die Nockenwelle (28) eine zur Achse des Kraftübertragungsmittels (30I&sub1;) parallele Achse hat und das Drehbetrag-Steuermittel (44) mit dem Trägerelement (33&sub1;) verbunden ist.

4. Ventilantriebssystem in einem Verbrennungsmotor nach Anspruch 3, worin die Nockenwelle (28) an einer derartigen Stelle angeordnet ist, dass der Vorsprung der Drehortskurve des äußersten Endes des Ventilantriebsnockens (37), gesehen in Achsrichtung der Nockenwelle (28), eine Außenumfangsfläche des Ringzahnrads (32&sub1;) schneidet.

5. Ventilantriebssystem in einem Verbrennungsmotor nach Anspruch 1, worin das Drehbetrag-Steuermittel (44) eine veränderbare Kraft ausübt, die einer auf die dritte Komponente (33&sub1;) durch die andere Komponente übertragenen Reaktionskraft entgegenwirkt; wobei das Ventilantriebssystem eine Feder (23) enthält, um das Motorventil (VI) in einer Schließrichtung vorzuspannen, wobei die Federkraft der Feder (23) entsprechend dem Betrieb des Motorventils (VI) in einer Öffnungsrichtung zunimmt; und ein Hilfskraft-Anlagemittel (56I) mit der dritten Komponente (33&sub1;) verbunden ist und dazu ausgelegt ist, einen Teil der der Reaktionskraft entgegenwirkenden Kraft aufzunehmen.

6. Ventilantriebssystem in einem Verbrennungsmotor nach Anspruch 1, worin das Drehbetrag-Steuermittel (44) ein Antriebselement (51) enthält, das mit der dritten Komponente (33&sub1;) verbunden ist, um den Drehbetrag der dritten Komponente (33&sub1;) zu steuern/zu regeln, und das Ventilantriebssystem ein Erfassungsmittel (64) enthält, um den Bewegungsbetrag des Antriebselements zu erfassen.

7. Ventilantriebssystem in einem Verbrennungsmotor nach Anspruch 6, worin das Erfassungsmittel (64) an dem Drehbetrag-Steuermittel (44) angebracht ist.

8. Ventilantriebssystem in einem Verbrennungsmotor nach Anspruch 2, worin der Motor eine Mehrzahl von Ventilen (VI, VI) enthält und worin das einzelne Kraftübertragungsmittel (30I&sub1;) zwischen der Nockenwelle (28) und der Mehrzahl der Motorventile (VI, VI) angebracht ist.

9. Ventilantriebssystem in einem Verbrennungsmotor nach Anspruch 8, worin die Mehrzahl der Motorventile (VI, VI) in einer Reihe in Richtung parallel zur Achse der Nockenwelle (28) angeordnet sind und das Ringzahnrad (32&sub1;) des Kraftübertragungsmittels (30I&sub1;), gesehen in Richtung orthogonal zur Achse der Nockenwelle (28), zwischen den Motorventilen (VL, VI) an entgegengesetzten Enden in der Anordnungsrichtung der Motorventile (VI, VI) angeordnet ist.

10. Ventilantriebssystem in einem Verbrennungsmotor nach Anspruch 2, worin das einzelne Kraftübertragungsmittel (30I&sub1;) zwischen der Nockenwelle (28) und einem Paar der Motorventile (VI, VI) angebracht ist, die in Richtung parallel zur Achse der Nockenwelle (28) angeordnet sind, und worin das Ringzahnrad (32&sub1;), gesehen in Richtung orthogonal zur Achse der Nockenwelle (28), zwischen dem Paar der Motorventile (VI, VI) angeordnet ist.

11. Ventilantriebssystem in einem Verbrennungsmotor nach Anspruch 1, worin das Außenrad (32&sub2;) als eine der Komponenten mit dem Ventilantriebsnocken (37&sub1;) an der Nockenwelle (28) betriebsmäßig verbunden ist, das Innenrad (31&sub2;) als die andere Komponente mit dem Motorventil (VI) verbunden ist; und das Trägerelement (32&sub2;) als die dritte Komponente mit dem Drehbetrag-Steuermittel (44) verbunden ist.

12. Ventilantriebssystem in einem Verbrennungsmotor nach Anspruch 11, worin das Kraftübertragungsmittel ein Planetengetriebemechanismus (30I&sub2;) ist und worin das Innenrad ein Sonnenzahnrad (31&sub2;) ist, das Außenrad ein Ringzahnrad (32&sub2;) ist und das Trägerelement (33&sub2;) zumindest ein daran gelagertes Planetenzahnrad (34&sub2;) umfasst.

13. Ventilantriebssystem in einem Verbrennungsmotor nach Anspruch 11, worin die Nockenwelle (28) an einer Stelle unter den Oberenden von Einlass- und Auslassventilen (VI, VE) des Motors und zwischen den Einlass- und Auslassventilen (VI, VE) des Motors angeordnet ist, und der Punkt (77) der Antriebsverbindung des Ventilantriebsnockens (37) und des Außenrads (32&sub2;) zwischen der Nockenwelle (28) und dem einen (VI) der Einlass- und Auslassventile, das mit dem Innenrad (31&sub2;) betriebsmäßig verbunden ist, angeordnet ist, wodurch die Betriebscharakteristik des einen der Einlass- und Auslassventile geändert werden kann.

14. Ventilantriebssystem in einem Verbrennungsmotor nach Anspruch 13, das ferner ein Ölbad (70) enthält, das in der Oberseite des Zylinderkopfs (14) des Motors ausgebildet ist, wobei der Ventilantriebsnocken (37&sub1;) in dem Ölbad (70) in Öl eingetaucht ist.

15. Ventilantriebssystem in einem Verbrennungsmotor nach Anspruch 11, worin ein einzelnes Außenrad (32&sub2;) zwischen einem Paar benachbarter Motorventile (VI, VI) angeordnet ist, und beide der Motorventile (VI, VI) an einer axial entgegengesetzten Seite des Außenrads (32&sub2;) mit dem Innenrad (31&sub2;) betriebsmäßig verbunden sind.

16. Ventilantriebssystem in einem Verbrennungsmotor nach Anspruch 11, das eine schraubenförmige Ventilfeder (23) enthält, die einen Oberteil des Motorventils (VI) umgibt, um eine Federkraft zum Spannen des Motorventils (VI) in eine Schließrichtung auszuüben, worin das Kraftübertragungsmittel (30I&sub2;) derart angeordnet ist, dass der Vorsprung eines Abschnitts des Außenrads (32&sub2;), gesehen in Achsrichtung des Außenrads, an einem Abschnitt der schraubenförmigen Ventilfeder überlagert ist.

17. Ventilantriebssystem in einem Verbrennungsmotor nach Anspruch 1, worin die Achsen der Innen- und Außenräder (31&sub1;, 32&sub1;) zwischen der Nockenwelle (28) und dem Motorventil (VI) parallel zu der Nockenwelle (28) angeordnet sind.

18. Ventilantriebssystem in einem Verbrennungsmotor nach Anspruch 1, worin die Achse des Innenrads (33&sub1;) und des Außenrads (32&sub1;) an einer Position angeordnet ist, die sich von einer Achse der Nockenwelle (28) unterscheidet.