Приводное устройство регулируемых клапанов для двигателя внутреннего сгорания

Приводное устройство регулируемых клапанов для двигателя внутреннего сгорания

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к приводному устройству регулируемых клапанов для двигателя внутреннего сгорания, посредством которого фаза одного из пары кулачков для приведения в действие пары впускного или выпускного клапанов варьируется относительно другой пары кулачков посредством модуля изменения фазы кулачка.

Уровень техники

В поршневых двигателях (двигателях внутреннего сгорания), смонтированных на автомобилях, приводное устройство регулируемых клапанов зачастую монтируется на головке блока цилиндров двигателя с целью улучшения характеристик выделения выхлопных газов или насосных потерь двигателя.

Такие приводные устройства регулируемых клапанов имеют такую конструкцию, что разность фаз между несколькими клапанами (парой впускных клапанов или выпускных клапанов), используемыми во многих двигателях, варьируется с тем, чтобы изменять период времени, в течение которого несколько клапанов открыты. Например, из пары кулачков для приведения в действие пары впускного или выпускного клапанов, соответственно, фаза одного кулачка варьируется относительно другого кулачка.

Многие приводные устройства регулируемых клапанов используют конфигурацию, в которой элемент вала, приводимый в действие посредством выходного момента коленчатого вала, оборудуется на внешней стороне неподвижным первым кулачком и подвижным вторым кулачком, вращающимся вокруг оси элемента вала, так что первый и второй кулачки соответствуют по положению паре впускного или выпускного клапанов, и фаза подвижного второго кулачка варьируется относительно неподвижного первого кулачка в качестве базисного кулачка посредством модуля изменения фазы кулачка, к примеру, подвижного лопастного механизма, как раскрыто в патентных документах 1 и 2. Т.е. поскольку фаза второго кулачка варьируется в отношении первого кулачка посредством модуля изменения фазы кулачка, период, за который пара впускного или выпускного клапанов открывается, существенно варьируется. Стабильность поддержки второго кулачка, устанавливаемого вокруг элемента вала, зависит от размера по ширине второго кулачка, и вследствие небольшого зазора, предоставляемого между вторым кулачком и элементом вала, чтобы давать возможность второму кулачку вращаться относительно элемента вала, второй кулачок зачастую неточно совмещается вследствие нагрузки, прикладываемой к нему.

Чтобы поддерживать стабильность второго кулачка, компонент, имеющий полую выступающую втулку, например, контур кулачка, используется в качестве второго кулачка и устанавливается на выступе вокруг элемента вала так, что ориентация второго кулачка может поддерживаться стабильной.

Тем не менее, пространство выше цилиндра головки блока цилиндров, в котором первый и второй кулачки могут размещаться, ограничено.

Соответственно, в приводных устройствах регулируемых клапанов для варьирования фазы одного кулачка относительно другого, второй кулачок имеет одностороннюю конструкцию, так что выступающая втулка выступает не на обеих сторонах второго кулачка в направлении ширины второго кулачка, а только на одной стороне второго кулачка близко к первому кулачку, как раскрыто в патентных документах 1 и 2, чтобы поддерживать стабильность второго кулачка.

Документы предшествующего уровня техники

Патентные документы

Патентный документ 1. Выложенная патентная публикация (Япония) номер 2009-144521

Патентный документ 2. Выложенная патентная публикация (Япония) номер 2009-144522

Сущность изобретения

Проблемы, разрешаемые изобретением

Тем не менее, даже выступающая втулка, выполненная вышеуказанным способом, зачастую неточно совмещается вследствие нагрузки, прикладываемой к ней с одной стороны, и наклон второго кулачка к одной стороне в направлении ширины неизбежен. Такое неточное взаимное расположение не приводит к конкретным проблемам, если величина неточного взаимного расположения находится в предварительно определенном допустимом диапазоне.

Поскольку второй кулачок, имеющий выступающую втулку, является компонентом, отдельным от элемента вала, тем не менее, разброс размеров может возникать вследствие допуска второго кулачка, когда второй кулачок устанавливается вокруг элемента вала. Таким образом, в зависимости от абсолютной величины разброса размеров, обусловленного допуском, вероятно, может возникать случай, когда второй кулачок смещается с превышением допустимого диапазона. Если такое неточное взаимное расположение возникает, то имеет место локальный контакт. Например, второй кулачок локально входит в контакт на краю с примыкающей поверхностью элемента толкателя, к примеру, толкателя, либо опорная поверхность второго кулачка или выступающей втулки локально входит в контакт на краю с внешней периферийной поверхностью элемента распределительного вала. Если это происходит, давление, действующее на поверхности входящих в контакт компонентов, чрезмерно увеличивается, вызывая увеличенное трение или локальное истирание компонентов. Если трение увеличивается, или происходит локальное истирание компонентов, приводное устройство регулируемых клапанов не может обеспечивать предварительно определенные рабочие характеристики двигателя. Кроме того, чрезмерно увеличенное трение или чрезмерное локальное истирание, вероятно, может приводить к повреждению двигателя.

Следует понимать, что общая длина выступающей втулки увеличивается, чтобы уменьшать неточное взаимное расположение. Тем не менее, поскольку первый и второй кулачки размещаются так, что они соответствуют по положению паре впускного или выпускного клапанов, смонтированных на головке цилиндра, размеры, доступные между первым и вторым кулачками, ограничены, затрудняя удлинение выступающей втулки до такой степени, чтобы обеспечивалась стабильность выступающей втулки. В патентных документах 1 и 2, следовательно, общая длина выступающей втулки ограничивается длиной, меньшей или равной ширине второго кулачка, и нельзя сказать, что стабильность выступающей втулки является достаточно высокой. Если общая длина выступающей втулки увеличивается при пренебрежении ограничений по размерам, то удлиненная выступающая втулка влияет на первый или второй кулачок или на впускные клапаны (или выпускные клапаны).

Между тем, в качестве распределительного вала используется распределительный вал сборной конструкции или то, что называется распределительным валом в сборе, который включает в себя элемент вала, имеющий внутренний распределительный вал, проходящий с возможностью вращения через внешний распределительный вал, который является трубчатым элементом, как раскрыто в патентных документах 1 и 2, неподвижный первый кулачок, сформированный на внешней периферии внешнего распределительного вала, подвижный второй кулачок, размещенный так, что он является вращающимся вокруг оси внешнего распределительного вала, и соединительный элемент, выполненный с возможностью соединять второй кулачок и внутренний распределительный вал друг с другом при предоставлении возможности относительного смещения внешнего и внутреннего распределительных валов. Модуль изменения фазы кулачка, к примеру, вращательный лопастной модуль изменения фазы кулачка соединяется с концом элемента вала так, что фаза второго кулачка может варьироваться относительно первого кулачка, в качестве базисного кулачка, в соответствии с относительным смещением внешнего и внутреннего распределительных валов.

При конструировании этого типа приводного устройства регулируемых клапанов операция соединения модуля изменения фазы кулачка с распределительным валом в сборе предпочтительно должна упрощаться и выполняться посредством максимально простого оборудования. С этой целью, распределительный вал в сборе должен удерживаться в такой ориентации, в которой модуль изменения фазы кулачка соединяется с распределительным валом в сборе.

Цель настоящего изобретения заключается в том, чтобы предоставить приводное устройство регулируемых клапанов для двигателя внутреннего сгорания, в котором неточное взаимное расположение второго кулачка может удовлетворительно подавляться посредством выступающей втулки, выступающей сбоку из второго кулачка, без влияния на первый или второй кулачок, и которое может быть легко собрано посредством простой операции с использованием простого оборудования.

Средство разрешения проблем

Чтобы достигать вышеуказанной цели, по п.1 формулы изобретения предоставляется приводное устройство регулируемых клапанов для двигателя внутреннего сгорания для варьирования разности фаз между парой впускных клапанов, предусмотренных на цилиндр двигателя, или разности фаз между парой выпускных клапанов, предусмотренных на цилиндр двигателя. Приводное устройство регулируемых клапанов содержит: распределительный вал в сборе, включающий в себя элемент вала, который приводится в действие посредством выходного момента от коленчатого вала двигателя и который имеет сформированный на нем первый кулачок для приведения в действие одного из пары впускного или выпускного клапанов, и контур кулачка, имеющий второй кулачок для приведения в действие другого из пары впускного или выпускного клапанов и установленный вокруг элемента вала с возможностью смещения относительно элемента вала в направлении вдоль окружности элемента вала; и модуль изменения фазы кулачка, выполненный с возможностью варьировать фазу второго кулачка относительно фазы первого кулачка, при этом контур кулачка имеет полую выступающую втулку, установленную вокруг элемента вала, и выступающая втулка выступает из одной стороны второго кулачка, расположенной напротив первого кулачка, в направлении ширины второго кулачка на расстояние, превышающее ширину второго кулачка.

По п.2 формулы изобретения, в приводном устройстве регулируемых клапанов по п.1, выступающая втулка контура кулачка имеет соединительный элемент, соединенный с управляющим элементом для передачи регулируемой фазы кулачка, при этом соединительный элемент размещен на концевой части выступающей втулки, удаленной от второго кулачка.

По п.3 формулы изобретения, в приводном устройстве регулируемых клапанов по п.2, соединительный элемент размещен в положении, отстоящем в осевом направлении второго кулачка от элемента, который выполнен с возможностью приводить в действие соответствующий клапан при следовании перемещению второго кулачка.

По п.4 формулы изобретения, в приводном устройстве регулируемых клапанов по п.2 или 3, элемент вала образован посредством проведения с возможностью вращения внутреннего распределительного вала в качестве управляющего элемента через внешний распределительный вал, распределительный вал в сборе выполнен так, что первый кулачок сформирован на внешней периферии внешнего распределительного вала, что контур кулачка, имеющий второй кулачок, установлен с возможностью вращения вокруг внешней периферии внешнего распределительного вала, и что соединительный элемент соединяет второй кулачок и внутренний распределительный вал друг с другом с обеспечением возможности относительного смещения внешнего и внутреннего распределительных валов, модуль изменения фазы кулачка соединен с концевой частью элемента вала и вызывает относительное смещение внешнего и внутреннего распределительных валов, контур кулачка содержит удерживающий участок, обеспечивающий возможность удержания распределительного вала в сборе в соответствующей ориентации, и когда распределительный вал в сборе удерживается в соответствующей ориентации посредством использования удерживающего участка, чтобы соединять модуль изменения фазы кулачка с концевой частью элемента вала, соединительный элемент выполняет функцию для предотвращения вращения внутреннего распределительного вала.

По п.5 формулы изобретения, в приводном устройстве регулируемых клапанов по п.4, удерживающий участок выполнен на выступающей втулке.

По п.6 формулы изобретения, в приводном устройстве регулируемых клапанов по п.5, удерживающий участок состоит по меньшей мере из одной пары плоских поверхностей, сформированных на внешней периферии выступающей втулки и предоставляющих возможность фиксации выступающей втулки.

По п.7 формулы изобретения, в приводном устройстве регулируемых клапанов по п.5, соединительный элемент является штифтовым элементом, вставляемым диаметрально в элемент вала и проходящим через выступающую втулку и внешний и внутренний распределительные валы, чтобы соединять контур кулачка и внутренний распределительный вал друг с другом, диаметрально противоположные части внешней периферии выступающей втулки, на которых сквозное отверстие для штифтового элемента открывается, имеют плоские посадочные поверхности, соответственно, окружающие открытые концы сквозного отверстия, через которое вставляется штифтовой элемент, и удерживающий участок состоит из посадочных поверхностей выступающей втулки.

По п.8 формулы изобретения, в приводном устройстве регулируемых клапанов по любому из п.п.1-7, элемент вала размещен с возможностью вращения выше цилиндра, первый и второй кулачки размещены рядом друг с другом выше цилиндра, и по меньшей мере часть участка вала, расположенного между смежными первым и вторым кулачками, используется в качестве шейки, поддерживаемой с возможностью вращения выше цилиндра.

Преимущества изобретения

По п.1 формулы изобретения, выступающая втулка выступает сбоку из второго кулачка на расстояние, превышающее ширину второго кулачка, без влияния на первый или второй кулачок, посредством чего неточное взаимное расположение выступающей втулки удовлетворительно подавляется. Поскольку неточное взаимное расположение второго кулачка может в результате подавляться, стабильность второго кулачка, установленного на элементе вала, увеличивается.

Т.е. чрезмерное неточное взаимное расположение второго кулачка может подавляться только посредством выступающей втулки, выступающей сбоку из второго кулачка, без влияния на размещение первого и второго кулачков. Соответственно, неточное взаимное расположение второго кулачка может задаваться так, что оно всегда попадает в допустимый диапазон, посредством чего увеличенное трение или локальное истирание компонентов в приводном устройстве регулируемых клапанов подавляется, позволяя уменьшать варьирование в рабочих характеристиках двигателя.

В приводном устройстве регулируемых клапанов по п.2 формулы изобретения, управляющий элемент для передачи регулируемой фазы кулачка и выступающая втулка контура кулачка соединяются друг с другом посредством соединительного элемента. Также в этом случае, неточное взаимное расположение второго кулачка может удовлетворительно подавляться.

По п.3 формулы изобретения, соединительный элемент размещается снаружи элемента, который приводит в действие соответствующий клапан при следовании перемещению второго кулачка. Таким образом, в случае, если соединительный элемент выступает к одной стороне или опускается, например, можно не допускать случая, когда соединительный элемент зацепляется с элементом приведения в действие клапана, посредством чего серьезное повреждение двигателя может предотвращаться.

По п.4 формулы изобретения, когда распределительный вал в сборе удерживается в соответствующей ориентации посредством использования удерживающего участка, предоставляемого на контуре кулачка, со вторым кулачком, чтобы соединять модуль изменения фазы кулачка с распределительным валом в сборе, перемещение соединительного элемента ограничивается, поскольку соединительный элемент соединяется со вторым кулачком, посредством чего вращение внутреннего распределительного вала, соединенного со вторым кулачком, предотвращается.

Таким образом, модуль изменения фазы кулачка и внутренний распределительный вал могут соединяться между собой посредством простой операции с использованием простой конструкции предотвращения вращения для предотвращения вращения внутреннего распределительного вала, причем эта конструкция состоит из удерживающего участка, также используемого для удержания распределительного вала в сборе в надлежащей ориентации. Эта операция соединения не требует использования специального зажимного приспособления, что может быть затруднительным, или формирования удерживающего участка на внутреннем распределительном вале, тем самым повышая технологичность во время сборки распределительного вала, а также ремонтопригодность при эксплуатации. Дополнительно, на внешний распределительный вал не применяется внешняя сила во время операции соединения, так что деформация или искривление внешнего распределительного вала не возникает.

По п.5 формулы изобретения, контур кулачка, имеющий второй кулачок, может проще содержать удерживающий участок.

По п.6 формулы изобретения, распределительный вал в сборе, имеющий удерживающий участок с более простой конструкцией, может удерживаться посредством универсального оборудования.

По п.7 формулы изобретения, удерживающий участок состоит из пары посадочных поверхностей выступающей втулки, являющихся частью конструкции для соединения контура кулачка и внутреннего распределительного вала друг с другом посредством штифтового элемента. Таким образом, существующие элементы могут быть непосредственно использованы в качестве удерживающего участка, упрощая конструкцию удерживающего участка.

По п.8 формулы изобретения, второй кулачок поддерживается в непосредственной близости посредством использования пространства между первым и вторым кулачками. Следовательно, можно подавлять неточное взаимное расположение второго кулачка, обусловленное искривлением элемента вала, посредством чего достаточная стабильность второго кулачка обеспечивается посредством использования в полной мере ограниченного пространства выше цилиндра.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 является видом сверху, иллюстрирующим приводное устройство регулируемых клапанов согласно настоящему изобретению вместе с головкой блока цилиндров двигателя внутреннего сгорания, на котором монтируется приводное устройство регулируемых клапанов.

Фиг.2 является видом в сечении приводного устройства регулируемых клапанов вдоль линии I-I на фиг.1;

Фиг.3 является видом в перспективе, иллюстрирующим конфигурацию приводного устройства регулируемых клапанов.

Фиг.4 является покомпонентным видом в перспективе приводного устройства регулируемых клапанов.

Фиг.5 является видом в сечении вдоль линии II-II на фиг.2.

Фиг.6 является схемой, иллюстрирующей регулируемые характеристики приводного устройства регулируемых клапанов.

Фиг.7 является видом в сечении, иллюстрирующим неточное взаимное расположение приводного устройства регулируемых клапанов по сравнению с неточным взаимным расположением традиционного устройства.

Фиг.8 является видом в перспективе, иллюстрирующим способ того, как распределительный вал и модуль изменения фазы кулачка соединяются между собой.

Фиг.9 является видом в сечении, иллюстрирующим способ того, как распределительный вал и модуль изменения фазы кулачка соединяются между собой.

Вариант осуществления изобретения

Один вариант осуществления настоящего изобретения описывается далее со ссылкой на фиг.1-9.

Фиг.1 является видом сверху двигателя внутреннего сгорания, например, поршневого двигателя (в дальнейшем называемого просто двигателем) с тремя цилиндрами (несколькими цилиндрами), а фиг.2 является видом в сечении вдоль линии I-I на фиг.1. На чертежах ссылка с номером 1 обозначает блок цилиндров двигателя, а 2 обозначает головку блока цилиндров, смонтированную на головке блока 1 цилиндров.

Как проиллюстрировано на фиг.1 и 2, три цилиндра 3 (на чертежах, только частично показаны) формируются в блоке 1 цилиндров и размещаются вдоль продольного направления двигателя. Поршень 4 (проиллюстрирован только на фиг.2), соединенный с коленчатым валом (не показан) посредством шатуна (не показан), принимается в каждом цилиндре 3 для возвратно-поступательного движения.

Камеры 5 сгорания, связанные с соответствующими цилиндрами 3, формируются так, что они располагаются напротив нижней поверхности головки 2 блока цилиндров. Пара впускных портов 7 (два) для приема воздуха и пары выпускных портов (не показаны) для выпуска воздуха открыты в каждую из камер 5 сгорания. Впускные порты 7 оборудованы парой впускных клапанов 10 (два, но не ограничены двумя), соответственно, имеющих толкатель 9 (элемент толкателя), присоединяемый к концу штока. Каждый толкатель 9 имеет примыкающую к клапану поверхность 9a, смотрящую вверх и расположенную наверху головки 2 блока цилиндров. Выпускные порты (не показаны) также оборудованы парой выпускных клапанов (два, но не ограничены двумя, не показаны), соответственно, имеющих толкатель, аналогично впускному клапану. Впускные порты 7 открываются и закрываются посредством соответствующих впускных клапанов 10, и выпускные порты (не показаны) открываются и закрываются посредством соответствующих выпускных клапанов (не показаны). Дополнительно, каждая камера 5 сгорания содержит свечу зажигания, хотя не проиллюстрировано.

Как проиллюстрировано на фиг.1, приводное устройство 6a клапана на стороне впуска и приводное устройство 6b клапана на стороне выпуска, приводимые в действие посредством выходного момента вала коленчатого вала, размещаются на правой и левой сторонах верхней части головки 2 блока цилиндров так, что предварительно определенный цикл сгорания (четырехтактный цикл, включающий в себя ход впуска, ход сжатия, ход расширения и цикл выхлопа) может многократно осуществляться в каждом цилиндре 3. Из приводных устройств 6a и 6b клапана, приводное устройство 6b клапана на стороне выпуска использует обычный распределительный вал 13, имеющий пары кулачков 14 выпускного клапана, неразъемно сформированные на нем (например, посредством фрезеровки). Распределительный вал 13 монтируется с возможностью вращения так, что он идет в направлении, в котором выстраиваются цилиндры 3, и рабочая поверхность кулачка для каждого кулачка 14 выпускного клапана располагается в контакте с ближним концом соответствующего выпускного клапана (не показан). Следовательно, перемещение каждого кулачка 14 выпускного клапана передается в соответствующий выпускной клапан (не показан).

Приводное устройство 6a клапана на стороне впуска, с другой стороны, использует распределительный вал 15 (элемент вала), состоящий из отдельных элементов, комбинированных между собой, как показано на фиг.2-4, в отличие от распределительного вала 13 на стороне выпуска. Распределительный вал 15 является частью раздельного приводного устройства 12 регулируемых клапанов.

Фиг.2-4 иллюстрирует регулируемую конструкцию приводного устройства 12 регулируемых клапанов, связанного с одним цилиндром. Ссылаясь на чертежи, поясняется конструкция приводного устройства 12 регулируемых клапанов. Распределительный вал 15 имеет один конец, поддерживаемый с возможностью вращения посредством подшипника 18a, размещаемого на соответствующем конце головки 2 блока цилиндров, и имеет промежуточную часть, поддерживаемую с возможностью вращения посредством подшипников 18b, размещаемых в соответствующих надлежащих частях головки 2 блока цилиндров. Подшипники 18a и 18b состоят из опоры 16a подшипника и крышки 16b подшипника, комбинированной с опорой 16a подшипника, которые предоставляются на стороне головки блока цилиндров. Распределительный вал 15 содержит кулачки 19 впускных клапанов так, что каждая пара кулачков 19 впускных клапанов (два, но не ограничены двумя) связана с соответствующей парой впускных клапанов 10 одного цилиндра 3. Каждая пара кулачков 19 впускных клапанов содержит комбинацию неподвижного кулачка 20 (первого кулачка), определяющего базисную фазу, и рабочего контура 22 кулачка, выступающего в качестве подвижного кулачка.

Сдвоенный вал используется для распределительного вала 15. Модуль 25 изменения фазы кулачка присоединен к одному концу сдвоенного вала. Внутренний и внешний валы сдвоенного вала вращательно смещаются относительно друг друга посредством модуля 25 изменения фазы кулачка, чтобы варьировать фазу рабочего контура 22 кулачка относительно фазы неподвижного кулачка 20 (распределительный вал в сборе).

В частности, распределительный вал 15 состоит, например, из внешнего распределительного вала 15a, который является элементом из полой трубки, и внутреннего распределительного вала 15b (управляющего элемента), который является элементом сплошного вала, проходящим с возможностью вращения через внешний распределительный вал 15a, и выступает в качестве управляющего элемента, как проиллюстрировано на фиг.2-4. Зазор предоставляется между внешним и внутренним распределительными валами 15a и 15b, чтобы давать возможность относительного смещения распределительных валов 15a и 15b. Концы внешнего и внутреннего распределительных валов 15a и 15b, в этом варианте осуществления, один конец внешнего распределительного вала 15a поддерживается с возможностью вращения посредством подшипника 18a на одном конце головки 2 блока цилиндров через действие выступа 37, присоединяемого к соответствующему концу внешнего распределительного вала 15a. Внешний распределительный вал 15a поддерживается с возможностью вращения в промежуточной части посредством подшипников 18b, каждый из которых расположен между соответствующей парой толкателей 9, 9. Таким образом, распределительные валы 15a и 15b могут вращаться вокруг идентичной оси. Спаренные кулачки 19 впускных клапанов предоставляются на внешнем распределительном вале 15a, так что каждая пара (два) связана с соответствующим цилиндром.

Неподвижный кулачок 20, связанный с каждым из цилиндров 3, состоит из плоского кулачка, как проиллюстрировано на фиг.2-4. Плоский кулачок присоединяется, например, фиксируется посредством запрессовки на внешней периферии внешнего распределительного вала 15a. Неподвижный кулачок 20 находится непосредственно выше соответствующего левого толкателя 9. Рабочий выступ кулачка, сформированный на внешней периферии неподвижного кулачка 20, располагается в контакте с примыкающей к клапану поверхностью 9a левого толкателя 9, так что радиальное смещение кулачка рабочего выступа кулачка передается в левый впускной клапан 10, чтобы приводить его в действие.

Рабочий контур 22 кулачка, ассоциированный с каждым из цилиндров 3, имеет рабочий выступ 22a кулачка (второй кулачок), состоящий из плоского кулачка. Чтобы обеспечивать стабильность рабочего выступа 22a кулачка, рабочий выступ 22a кулачка имеет полую выступающую втулку, например, цилиндрическую выступающую втулку 22b, комбинированную с ним, и рабочий выступ 22a кулачка и выступающая втулка 22b составляют общий рабочий контур 22 кулачка. Рабочий выступ 22a кулачка устанавливается, вместе с выступающей втулкой 22b, около внешнего распределительного вала 15a так, что он является смещаемым в направлении вдоль окружности, и размещается в положении, смежном с неподвижным кулачком 20, связанным с ним, т.е. непосредственно выше правого толкателя 9. Рабочий выступ 22a кулачка размещается в контакте с примыкающей к клапану поверхностью 9a правого толкателя 9, и тем самым радиальное смещение кулачка рабочего выступа 22a кулачка передается в правый впускной клапан 10, так что впускной клапан 10 приводится в действие. Фиг.5 является видом в сечении вдоль линии II-II на фиг.2. Как проиллюстрировано на чертеже, выступающая втулка 22b имеет наружный диаметр D1, меньший основной окружности D2 рабочего выступа 22a кулачка (D1<D2), так что выступающая втулка 22b может не входить в контакт с толкателем 9. Выступающая втулка 22b подробно описывается ниже.

Кроме того, как показано на фиг.5, каждая выступающая втулка 22b и та часть внутреннего распределительного вала 15b, которая находится радиально внутри выступающей втулки 22b, соединяются между собой посредством штифтового элемента, проходящего через выступающую втулку 22b и внутренний распределительный вал 15b, например, посредством устанавливаемого путем запрессовки штифта 27 (соединительного элемента). Дополнительно, удлиненное отверстие, предоставляющее возможность перемещения устанавливаемого путем запрессовки штифта 27, например, удлиненное отверстие 28, идущее в направлении запаздывания, формируется в части периферийной стенки внешнего распределительного вала 15a, в которой устанавливаемый путем запрессовки штифт 27 проходит, так что по мере того, как внутренний распределительный вал 15b вращательно смещается относительно внешнего распределительного вала 15a, фаза каждого рабочего выступа 22a кулачка может значительно запаздывать относительно фазы соответствующего неподвижного кулачка 20 в качестве базисного кулачка. Ссылка с номером 27a (фиг.4) обозначает отверстие запрессовки, сформированное через внутренний распределительный вал 15b и периферийную стенку выступающей втулки 22b, чтобы давать возможность запрессовки устанавливаемого путем запрессовки штифта 27.

Чтобы устанавливаемый путем запрессовки штифт 27 мог запрессовываться без сопутствующей деформации частей компонентов, каждая выступающая втулка 22b имеет плоские посадочные места, сформированные на частях (диаметрально противоположных частях) внешней периферийной поверхности, на которых сквозное отверстие 27a для устанавливаемого путем запрессовки штифта 27 открывается, т.е. на паре плоских посадочных поверхностей 29, окружающих соответствующие противоположные открытые концы отверстия 27a для запрессовки, как проиллюстрировано на фиг.3 и 4.

Для модуля 25 изменения фазы кулачка используется, например, гидравлический вращательный лопастной механизм 26, который присоединен к одному концу распределительного вала 15, как показано на фиг.2-4, чтобы приводить в действие внешний и внутренний распределительные валы 15a и 15b относительно друг друга. Вращательный лопастной механизм 26 включает в себя, например, цилиндрический кожух 31, имеющий множество камер 30 для фазы запаздывания, сформированных в нем и размещенных в направлении вдоль окружности, и лопастной узел 34, принимаемый с возможностью вращения в кожухе 31 и имеющий множество лопастей 33, радиально выступающих из внешней периферии части 32 вала, причем каждая камера 30 для фазы запаздывания секционируется посредством соответствующих лопастей 33. Звездочка 39 механизма газораспределения формируется на внешней периферии кожуха 31. Звездочка 39 соединяется с коленчатым валом (не показан) посредством цепи 40 механизма газораспределения.

Кожух 31 соединяется посредством крепежных болтов 36 с выступом 37, присоединяемым к одному концу внешнего распределительного вала 15a, и часть 32 вала лопастного узла 34 соединяется посредством крепежного болта 38 с одним концом внутреннего распределительного вала 15b. Таким образом, по мере того как лопасти 33 вращаются в камерах 30 для фазы запаздывания, внутренний распределительный вал 15b вращается относительно внешнего распределительного вала 15a.

В частности, фаза кулачка рабочего выступа 22a кулачка принудительно совпадает с фазой неподвижного кулачка 20 в качестве базисного кулачка посредством поджимающей силы элемента 42 возвратной пружины (показан только на фиг.2), соединяющего кожух 31 и лопастный узел 34 друг с другом. С другой стороны, камеры 30 для фазы запаздывания по отдельности соединяются с клапаном 44 регулирования расхода масла (в дальнейшем называемым OCV 44) и узлом 44 напорной подачи масла (состоящим, например, из масляного насоса для подачи масла) через масляный канал 43 (только частично показан на фиг.2), сформированный в различных компонентах, таких как кожух 31, выступ 37 и подшипник 18a. Когда масло подается вовнутрь отдельных камер 30 для фазы запаздывания, внутренний распределительный вал 15b приводится в действие, так что в итоге рабочий контур 22 кулачка смещается в направлении запаздывания от неподвижного кулачка 20.

Вследствие вышеуказанной конфигурации раздельное регулируемое управление может быть выполнено посредством использования рабочего выступа 22a кулачка, как проиллюстрировано на фиг.6. В частности, выходной момент вала коленчатого вала передается во внешний распределительный вал 15a через цепь 40 механизма газораспределения, звездочку 39 механизма газораспределения, кожух 31 и выступ 37, чтобы вращать неподвижный кулачок 20, так что левый впускной клапан 10a открывается и закрывается посредством толкателя 9. Если в это время давление масла не выводится из OCV 44, фаза кулачка рабочего выступа 22a кулачка принудительно совпадает с фазой неподвижного кулачка 20 посредством поджимающей силы элемента 42 возвратной пружины, как указано посредством состояния A на фиг.6. Соответственно, правый впускной клапан 10b открывается и закрывается синфазно с неподвижным кулачком 20.

С другой стороны, когда давление масла подается из узла 45 напорной подачи масла вовнутрь отдельных камер 30 для фазы запаздывания через OCV 44, лопасти 33 смещаются в камерах 30 для фазы запаздывания в направлении запаздывания от исходного положения в соответствии с давлением масла, применяемым к ним. Когда лопасти 33 перемещаются в промежуточное положение в камерах 30 для фазы запаздывания, например, посредством управления выводом давления масла, внутренний распределительный вал 15b смещается в направлении запаздывания вплоть до промежуточного положения. Это смещение передается в рабочий контур 22 кулачка через устанавливаемый путем запрессовки штифт 27, смещая рабочий контур 22 кулачка в направлении запаздывания. Следовательно, только время открытия/закрытия правого впускного клапана 10b варьируется, в то время как базисное время открытия/закрытия левого впускного клапана 10a остается неизменным, как указано посредством состояния B на фиг.6.

Когда лопасти 33 перемещаются в положение наибольшего запаздывания посредством управления выводом давления масла, базисное время открытия/закрытия левого впускного клапана 10a остается неизменным, но правый впускной клапан 10b открывается и закрывается во времена наибольшего запаздывания от времен открытия и закрытия левого впускного клапана 10a с временем открытия/закрытия, сдвинутым от времени открытия/закрытия левого впускного клапана 10a, как указано посредством состояния C на фиг.6. А именно, в зависимости от фазы рабочего выступа 22a кулачка относительно фазы неподвижного кулачка 20 в качестве базисного кулачка, полный период открытия клапана левого и правого впускных клапанов 10a и 10b варьируется в диапазоне от самого короткого периода α открытия клапана до самого длительного периода β открытия клапана, как показано на фиг.6.

Чтобы обеспечивать стабильность рабочего выступа 22a кулачка приводного устройства 12 регулируемых клапанов, средство, поясненное ниже, приспосабливается в сочетании с формированием выступающей втулки 22b.

- Используется конфигурация, в которой по меньшей мере часть узла распределительного вала, расположенного между неподвижным кулачком 20 и рабочим выступом 22a кулачка, используется в качестве шейки 17a кулачка (шейки). Т.е. пространство выше цилиндра используется для того, чтобы поддерживать внешний распределительный вал 15a так, что промежуточная часть внешнего распределительного вала 15a поддерживается с возможностью вращения посредством подшипников 18b, каждый из которых размещен между соответствующей парой толкателей 9, посредством чего пространство может обеспечиваться на одной стороне цилиндра, при этом одновременно искривление внешнего распределительного вала 15a выше цилиндра может подавляться.

- Используется конфигурация, в которой выступающая втулка 22b выступает на стороне, противоположной неподвижному кулачку 20. Т.е. выступающая втулка 22b выполнена с возможностью выступать из стороны рабочего выступа 22a кулачка, расположенной напротив неподвижного кулачка 20, так что выступающая втулка 22b может выступать в пространство, обеспечиваемое на стороне цилиндра, благодаря вышеуказанному конструктивному признаку.

- Используется конфигурация, в которой, как проиллюстрировано н