DE10027080A1

DE10027080A1 - Öldrucksteuervorichtung für einen Verbrennungsmotor

Info

Publication number: DE10027080A1
Application number: DE2000127080
Authority: DE
Inventors: Akinobu Maeyama; Masanori Kohoda
Original assignee: Unisia Jecs Corp
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1999-06-10
Filing date: 2000-05-31
Publication date: 2001-03-22
Anticipated expiration: 2020-06-01
Also published as: US20020026914A1; US20070295413A1; US20040055551A1; US6848404B2; US6622673B2; US7281506B2; US20050103191A1; DE10027080C2; US6382148B1

Abstract

Eine Öldrucksteuervorrichtung, welche eine Hydraulikdruckquelle, die den Hydraulikdruck in ein hydraulisches Stellglied (200) einführt, welches durch Hydraulikdruck betätigt wird, einen Flüssigkeitsdurchgang, welcher verbunden ist zwischen der Hydraulikdruckquelle und dem hydraulischen Stellglied (200) zum Einführen und Abführen eines Hydraulikdrucks von der Hydraulikdruckquelle zu dem Stellglied (200), ein Steuerventil (3), welches in den Flüssigkeitsdurchgängen zum Steuern des Hydraulikdrucks angeordnet ist, und ein Filter umfaßt, welches an einer Stelle zwischen dem Stellglied (200) und dem Steuerventil (3) angeordnet ist. Dadurch kann das Steuerventil (3) weich betätigt werden.

Description

Die Erfindung betrifft eine Öldrucksteuervorrichtung und ins besondere eine Öldrucksteuervorrichtung, welche für eine Ven tilsteuervorrichtung verwendet wird, welche einen Öffnungs- und Schließzeitpunkt eines Einlaß- bzw. Auslaßventils eines Verbrennungsmotors in Übereinstimmung mit Motorbetriebszustän den steuert.

Viele verschiedene Typen von hydraulische Stellgliedern, wie eine Betriebs-Ventilsteuervorrichtung, wurden vorgeschlagen. Ein derartiges hydraulisches Stellglied umfaßt eine Hydraulik druckquelle und ein Steuerventil, welches zwischen der Hydrau likdruckquelle und dem hydraulischen Stellglied zum Steuern des in das hydraulische Stellglied von der Hydraulikdruckquel le eingeführten Hydraulikdrucks angeordnet ist. Das Steuerven til umfaßt einen Ventilkörper mit einer Vielzahl von Kanälen, welche an einer äußeren Fläche davon geöffnet werden, und es existiert eine Verbindung davon mit dem hydraulischen Stell glied und der Hydraulikdruckquelle. Das Steuerventil umfaßt ferner einen Steuerschieber, welcher gleitend in einer Innen kammer des Ventilkörpers zum Öffnen und Schließen der Kanäle aufgenommen ist, und wird durch einen Kolben betätigt, welcher durch eine Elektromagnetspule betätigt wird. Eine herkömmliche Vorrichtung, welche diese Art von Öldrucksteuervorrichtung ausführt, ist beispielsweise in der japanischen ungeprüften Veröffentlichung (koukai) 6-330712 offenbart. Das hydraulische Stellglied umfaßt ferner einen Filter, welches zwischen der Hydraulikdruckquelle und dem Steuerventil ein Einführen eines Fremdkörpers in das Steuerventil verhindert, so daß ein verse hentlicher Betrieb des Steuerventils vermieden wird.

Beispielsweise ist in dem U.S.-Patent Nr. 5,797,361 ein derar tiges Filter lediglich zwischen der Hydraulikdruckquelle und dem Steuerventil angeordnet. Daher ist diese herkömmliche Vor richtung in der Lage, das Öl von der Hydraulikdruckquelle zu filtern, ist jedoch nicht dazu in der Lage, das Öl zu filtern, welcher durch das hydraulische Stellglied zirkuliert. In die sem Fall würde, wenn ein Fremdkörper in dem hydraulische vor handen ist, dieser in dem durch das hydraulische Stellglied zirkulierende Öl eingeschlossen und könnte in das Steuerventil eingeführt werden. Außerdem könnte in diesem Fall der zusammen mit dem Öl fließende Fremdkörper den versehentlichen Betrieb des Steuerventils bewirken.

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Öldrucksteuervorrichtung für einen Motor mit In nenverbrennung zu schaffen, welche eine hohe Zuverlässigkeit hinsichtlich des Betriebs und eine hohe Effizienz hinsichtlich der Montage erreicht.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Merkmale der An sprüche 1, 19 bzw. 20 gelöst, die Unteransprüche zeigen weite re vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.

Um diese Aufgabe zu lösen, ist die Öldrucksteuervorrichtung vorgesehen, welche eine Hydraulikdruckquelle, die den Hydrau likdruck in ein hydraulisches Stellglied einführt, welches durch einen Hydraulikdruck betätigt wird, einen Flüssigkeits durchgang, welcher zwischen der Hydraulikdruckquelle und dem hydraulischen Stellglied zum Einführen eines Hydraulikdrucks von der Hydraulikdruckquelle in das hydraulische Stellglied verbunden ist, ein Steuerventil, welches in den Flüssigkeits durchgängen zum Steuern des Hydraulikdrucks angeordnet ist, und ein erstes Filter umfaßt, welches in Flüssigverbindung zwischen dem hydraulischen Stellglied und dem Steuerventil an geordnet ist.

Es zeigt:

Fig. 1 eine Kombination einer schematischen System- und Vor richtungs-Schnittansicht, welches ein hydraulisches Stellglied als Ventilsteuervorrichtung gemäß dem er sten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt;

Fig. 2 eine Schnittansicht eines Steuerventils in Fig. 1;

Fig. 3 eine Kombination einer schematischen System- und Vor richtungs-Schnittansicht, welche ein hydraulisches Stellglied als Ventilsteuervorrichtung gemäß dem zwei ten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt;

Fig. 4 eine Schnittansicht eines Steuerventils in Fig. 3;

Fig. 5 einen Gelöst-Zustand eines in Fig. 3 dargestellten Filters;

Fig. 6 eine Querschnittsansicht des Filters in der Richtung eines Pfeils B in Fig. 5;

Fig. 7 einen Zustand eines Filters, welcher an dem Steuerven til in Fig. 3 angebracht ist;

Fig. 8 eine vergrößerte Zeichnung, welche einen Querschnitt des Filters in dem Abschnitt B in Fig. 7 darstellt;

Fig. 9 eine Kombination einer schematischen System- und Vor richtungs-Schnittansicht, welche ein hydraulisches Stellglied als Ventilsteuervorrichtung gemäß dem drit ten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt;

Fig. 10 eine Schnittzeichnung, welche das Steuerventil in Fig. 9 darstellt;

Fig. 11 eine Kombination einer schematischen System- und Vor richtungs-Schnittansicht, welche ein hydraulisches Stellglied als Ventilsteuervorrichtung gemäß dem vier ten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt;

Fig. 12 eine Vorderansicht des Filters in Fig. 11, und

Fig. 13 eine Schnittansicht des Filters entlang einer Linie A-A von Fig. 12.

Eine Öldrucksteuervorrichtung und insbesondere eine Öldruck steuervorrichtung, welche für eine Ventilsteuervorrichtung ge mäß bevorzugter Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfin dung verwendet wird, wird unter Bezugnahme auf die Figuren be schrieben.

Fig. 1 stellt in schematischer Form die Öldrucksteuervorrich tung dar, welche speziell auf die Ventilsteuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor angewandt wird. Eine Ölpumpe 1, als Hydraulikdruckquelle, führt einem Stellglied 200, als Ventil steuervorrichtung, eine Arbeitsflüssigkeit über einen Ölzu fuhrkanal 4 zu. Ein Steuerventil 3, welches zwischen der Pumpe 1 und dem Stellglied 200 angeordnet ist, steuert das Zuführen und Abführen einer Arbeitsflüssigkeit zu dem Stellglied 200 von der Pumpe 1.

Das Stellglied 200 umfaßt eine Nockenwelle 206, welche auf ei nem (nicht dargestellten) Zylinderkopf gelagert ist und einen (nicht dargestellten) Nocken zum Öffnen und Schließen eines Einlaß- und/oder Auslaßventils aufweist, und ein Kettenrad 205, welches durch eine Steuerkette 7 zum Aufnehmen eines Drehmoments von einer (nicht dargestellten) Kurbelwelle des Motors angetrieben und damit synchron gedreht wird. Das Ket tenrad 205 umfaßt ein inneres Schrägzahnrad 205a an einer in neren Umfangsfläche davon. Eine Hülse 201 mit einem äußeren Schrägzahnrad 201a ist fest mit dem Ende der Nockenwelle 206 verbunden. Ein Tellerrad 202 umfaßt ein inneres Schrägzahnrad 202a zum Eingriff mit dem äußeren Schrägzahnrad 201 der Hülse 201 und ein äußeres Schrägzahnrad 202b zum Eingriff mit einem inneren Schrägzahnrad 205a des Kettenrads 205. Dementsprechend wird eine Drehung der Kurbelwelle des Motors auf die Nocken welle 206 zum Öffnen und Schließen von Ventilen übertragen. Eine erste und eine zweite Druckkammer 203, 204 sind in dem Kettenrad 205 ausgebildet, welche jeweils mit einem ersten und einem zweiten Durchgang 8, 9 in Verbindung sind. Das heißt, der erste und der zweite Durchgang 8, 9 sind in dem Zylinder kopf, der Hülse 201 und der Nockenwelle 206 gebildet und sind mit jeweiligen Druckkammern 203, 204 und dem Steuerventil 3 verbunden. Das Tellerrad 202 weist einen Kolbenabschnitt 202c auf, welcher durch Arbeitsöl unter Druck ist, welches die er ste und die zweite Druckkammer 203, 204 zum Bewegen des Kol benabschnitts 202c in der Achsenrichtung davon auskleidet, so daß die Nockenwelle 206 sich bezüglich des Kettenrads 205 dre hen kann. Daher wird der Zeitpunkt des Öffnens und Schließens von Ventilen gemäß dem Motorzustand verändert.

Das Steuerventil 3 umfaßt einen Ventilkörper 10 mit einem in neren Zylinderabschnitt 110 und einem Steuerschieber 11, wel cher gleitfähig in den Zylinderabschnitt 110 eingesetzt wird. Der Ventilkörper 10 wird in einer Aufnahmebohrung aufgenommen, welche in einem Motorgehäuse, wie einem Zylinderkopf, einem Motorblock und einer Nockendeckel ausgebildet ist, welcher ei ne obere Fläche des Nockenwellenlagers drehbar lagert. Der Ventilkörper 10 umfaßt einen ersten Kanal 13 und einen zweiten Kanal 14, welche mit dem ersten bzw. dem zweiten Durchgang 8, 9 verbunden sind, und einen Zufuhrkanal 12, welcher mit der Pumpe 1 über einen Zufuhrkanal 4 in Verbindung ist. Ferner um faßt der Ventilkörper 10 Ablaßkanäle 15, welche jeweils mit einem Vorratsbehälter 17 über Ablaßkanäle 16 in Verbindung stehen. Der Zufuhrkanal 12, der erste Kanal 13, der zweite Ka nal 14 und Ablaßkanäle 24, 25 sind zu Schlitzen 22, 23, 24, 25 geöffnet, welche jeweils um einen Außenumfang des Ventilkör pers 10 ausgebildet sind. Wie in Fig. 2 dargestellt, ist eine Schraubenfeder 28 zwischen dem Ende des Steuerschiebers 11 und einer Haltevorrichtung 32 zum Vorspannen des Steuerschiebers 11 hin zu einem Elektromagnet 29 angeordnet. Die Haltevorrich tung 32 wird in dem inneren Zylinderabschnitt 110 des Ventil körpers 10 durch den C-Ring 33 gehalten. Der Elektromagnet 29 mit einem Anschluß 34 ist mit einer (nicht dargestellten) Steuervorrichtung und einer (nicht dargestellten) Batterie zum Betätigen die Schieberventils 10 gemäß den Motorzuständen ver bunden. Der Steuerschieber 11 ist mit einem ersten und einem zweiten Steg 30, 31 versehen. Der Steuerschieber 11 wird durch den Elektromagneten 29 innerhalb des inneren Zylinderab schnitts 110 des Ventilkörpers 10 zum Öffnen und Schließen des Zufuhrkanals 12, des ersten Kanals 13, des zweiten Kanals 14 und der Ablaßkanäle 15 mit dem ersten und dem zweiten Steg 30, 31 betätigt. Das heißt, der erste Steg 30 kann eine Flüssig verbindung zwischen dem Zufuhrkanal 4, dem ersten Durchgang 8 und dem Ablaßkanal 16 schalten. Der zweite Steg 31 kann ebenso eine Flüssigverbindung zwischen dem Zufuhrkanal 4, dem zweiten Durchgang 9 und dem Ablaßkanal 16 schalten. Der gesamte Inhalt des U.S.-Patents Nr. 5 150 671, mit dem Namen "Radventilsteu ervorrichtung", ist hierin durch Verweis als die Stellglied 200 und das Steuerventil 3 enthalten. Erste Filter 38, 39 sind in dem ersten bzw. dem zweiten Durchgang 8, 9 angeordnet, und ein zweites Filter 37 ist ferner in dem Zufuhrkanal 4 angeord net. Das heißt, die ersten Filter 38, 39 sind in Flüssigver bindung zwischen dem Stellglied 200 und dem Steuerventil 3 an geordnet, und das zweite Filter 37 ist in Flüssigverbindung zwischen der Pumpe 1 und dem Steuerventil 3 angeordnet.

Die Wirkungsweise der Öldrucksteuervorrichtung mit obiger Struktur wird nachfolgend beschrieben.

Unter Bezugnahme auf Fig. 1 und Fig. 2 wird, wenn der Elek tromagnet 29 nicht erregt ist, der Steuerschieber 11 in Links richtung mittels der Spulenfeder 28 vorgespannt und wird in der äußersten linken Position angeordnet. In dieser äußersten linken Position des Steuerschiebers 11 öffnet der erste Steg 30 die Zufuhrkanalseite 113 des ersten Zufuhrkanals 13 in ei nem bestimmten Öffnungsbereich, und der zweite Steg 31 öffnet die Ablaßkanalseite 114 des zweiten Kanals 14 in einem be stimmten Öffnungsbereich. Daher wird die Arbeitsflüssigkeit, welche in dem Ventilkörper 10 von der Pumpe 1 durch den Zu fuhrkanal 4 eingeführt wird, einer ersten Druckkammer 203 über den ersten Kanal 13 und den ersten Durchgang 8 zugeführt. Fer ner ist der zweite Durchgang 9 mit dem Vorratsbehälter 17 über den zweiten Kanal 14, den Ablaßkanal 15 und den Ablaßdurch gang 16 verbunden. Dadurch wird der Hydraulikdruck auf die er ste Druckkammerseite des Kolbens 203d angewandt, und das Tel lerrad 202 bewegt sich zu der linken Seite, wodurch eine Ände rung des relativen Phasenwinkels zwischen dem Kettenrad 205 und der Nockenwelle 206 bewirkt wird, so daß ein Öffnungs- und ein Schließzeitpunkt der Ventile geändert wird. Das heißt, Fig. 1 zeigt, daß der Phasenwinkel der Nockenwelle 206 relativ zu demjenigen des Kettenrades 205 verstellt ist.

Hingegen bewegt sich, wenn der Elektromagnet erregt ist, der Steuerschieber 11 in Rechtsrichtung von Fig. 2. In diesem Fall öffnet der erste Steg 30 die Ablaßseite des ersten Kanals 13 in einem bestimmten Öffnungsbereich, und der zweite Steg 31 öffnet die Zufuhrseite des zweiten Kanals 14 in einem gewissen Öffnungsbereich. Daher wird die Arbeitsflüssigkeit dem Ventil körper 10 von der Pumpe 1 durch den Zufuhrdurchgang 4 einge führt und wird der zweiten Druckkammer 204 mittels des zweiten Kanals 14 und des zweiten Durchgangs 9 zugeführt. Ferner ist der erste Durchgang 8 mit dem Vorratsbehälter 17 über den Ab laßdurchgang 16 verbunden. Somit wird das Arbeitsöl auf die zweite Druckkammerseite des Kolbens 203e aufgebracht, und das sich zur rechten Seite in Figur bewegende Tellerrad bewirkt die Erzeugung eines relativen Phasenwinkels zwischen dem Ket tenrad 205 und der Nockenwelle 206. Dadurch wird der Öffnungs- und der Schließzeitpunkt der Ventile geändert, das heißt, der Phasenwinkel der Nockenwelle 206 wird relativ zu demjenigen des Kettenrades 205 verzögert.

Ferner kann, wenn sich der Steuerschieber 11 in der neutralen Position befindet, so daß der erste und der zweite Kanal 13, 14 mit dem ersten und dem zweiten Steg 30, 31 blockiert wer den, der relative Phasenwinkel zwischen dem Kettenrad 205 und der Nockenwelle 206 bei einem bevorzugten relativen Phasenwin kel gehalten werden.

Bei diesem Ausführungsbeispiel wird die das durch das Steuer ventil 3 laufende Arbeitsflüssigkeit jeweils durch erste Fil ter 38, 39, angeordnet in dem ersten und dem zweiten Durchgang 8, 9, und das zweite Filter 37, angeordnet in dem Zufuhrdurch gang 4, gefiltert. Ferner wird die Arbeitsflüssigkeit, welche von dem Stellglied 200 abgelassen wird, ebenso durch erste Filter 38, 39 gefiltert. Das heißt, die Arbeitsflüssigkeit, welche in das Steuerventil 3 über die Pumpe 1 eingeführt wird, wird durch das zweiten Filter 37 gefiltert, und die Arbeits flüssigkeit, welche von dem Stellglied 200 zu dem Steuerventil abgelassen wird, wird durch die Filter 38, 39 gefiltert. Da durch können diese Filter 38, 39 den Fremdkörper, wie Metall schnitzel, welche in dem Stellglied 200 erzeugt werden und in der Arbeitsflüssigkeit eingeschlossen sind, herausfiltern. So mit verhindern die Filter 38, 39, daß der Fremdkörper in das Steuerventil 3 eingeführt wird und verhindern ein Klemmen des Fremdkörpers an den Stellen, welche sich zwischen den Stegen 30, 31 und dem inneren Abschnitt des Ventilkörpers 10 befin den. Daher kann das Steuerventil 3 aufgrund einer gefilterten reinen Arbeitsflüssigkeit weich betätigt werden.

Ferner wird bei diesem Ausführungsbeispiel das Stellglied 200 als Ventilsteuervorrichtung verwendet, da die Nockenwelle ei nem wechselnden Drehmoment der Ventilfedern unterliegt. Das heißt, daß, wenn ein Nocken das Ventil dazu bringt, gegen eine Kraft einer Ventilfeder zu öffnen, die Kraft einer Ventilfeder gegen die Nocke in eine Richtung entgegen der Drehung davon drängt. Hingegen übt, wenn die Nocke das Ventil dazu bringt, zu schließen, die Ventilfeder deren Federkraft auf die Nocke in der Richtung der Drehung davon aus. Folglich unterliegt die Nockenwelle 206 einem wechselnden Drehmoment der Ventilfeder während einer Drehung davon. Dieses wechselnde Drehmoment wird auf das Tellerrad 202 über die Hülse 201 übertragen und be wirkt, daß sich dieses in der Axialrichtung davon bewegt. Da her bewirkt ein Ändern eines Volumens der Druckkammer 203, 204 ein Fließen der Arbeitsflüssigkeit in einem pulsierenden Strom und bewirkt eine negative Wirkung auf die Verhaltensmerkmale des Steuerschiebers 11. Das heißt, infolge des pulsierenden Stroms der Arbeitsflüssigkeit könnte die Arbeitsflüssigkeit von einer Kontaktfläche zwischen dem ersten und dem zweiten Steg 30, 31 und dem inneren Abschnitt des Ventilkörpers 10 austreten, so daß Fall eintreten könnte, daß der Steuerschie ber 11 nicht exakt arbeitet. Ferner bringt der pulsierende Strom der Arbeitsflüssigkeit eine variable Kraft auf den Steu erschieber 11 auf, und dies könnte eine unerwartete Bewegung des Steuerschiebers 11 bewirken. Jedoch sind in diesem Ausfüh rungsbeispiel die ersten Filter 38, 39 in dem ersten bzw. dem zweiten Durchgang 8, 9 angeordnet, so daß der pulsierende Strom der Arbeitsflüssigkeit wirksam aufgrund des Strömungswi derstands durch die ersten Filter 38, 39 abgeschwächt wird. Das heißt, die ersten Filter 38, 39 wirken derart, daß diese die Änderung des pulsierenden Stroms der Arbeitsflüssigkeit dämpfen und verringern. Daher ist der Steuerschieber 11 der Öldruckvorrichtung in diesem Ausführungsbeispiel gegen die Wirkung des pulsierenden Stroms der Arbeitsflüssigkeit ge schützt, wodurch gewährleistet ist, daß die Ventilsteuervor richtung richtig arbeitet.

Das zweite Ausführungsbeispiel der Erfindung in Fig. 3-8 ist dem oben beschriebenen ähnlich, mit der Ausnahme, daß dieses eine verschiedene Anordnung der ersten Filter 38, 39 liefert. Da die anderen Elemente mit den zuvor beschriebenen Ausfüh rungsbeispielen identisch sind, sind gleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Das heißt, die ersten Filter 38', 39' sind um den Schieberventilkörper 10 an einer Stelle entsprechend dem ersten Kanal 13 bzw. dem zweiten Kanal 14 an gebracht. Unter Bezugnahme auf die Zeichnung umfaßt jeder der ersten Filter 38', 39' einen ersten Filterabschnitt 41 und ei nen Rahmen 42, welcher den Filterabschnitt 41 einschließt. Wie in Fig. 5 dargestellt, weisen die ersten Filter 38', 39' im wesentlichen im Querschnitt eine C-Form auf, bevor diese um den Ventilkörper 10 angebracht werden. Der Filterabschnitt 41 ist ein Netz aus feinem Geflecht, welches aus einem metallenen Material besteht, und der Rahmen 42 besteht aus einem Kunst harz. Wie in Fig. 5-8 dargestellt, umfassen die Filter 38', 39' mit einer Hakenvorrichtung einen Haken 43, welche an einem Ende des Filters gebildet ist, und einen Vorsprung 44, welcher an dem anderen Ende des Filter gebildet ist, um an den Haken 43 gehängt zu werden. Eine Vielzahl von Querstücken 45 ist auf dem Filter 38', 39' in der Richtung entlang der Längsachse da von gebildet und steht davon vor, um den Filterabschnitt 41 zu tragen. Eines der Querstücke 45 ist ausgebildet an dem anderen Ende der Filter 38', 39' zum Dienen als Funktion des Vor sprungs 44. Wird der Haken 43 an den Vorsprung 44 gehängt, so werden die Filter 38', 39' im Querschnitt im wesentlichen als Ring gebildet. Die ersten Filter 38', 39' sind um jeweilige Schlitze 23, 24 des Ventilkörpers 10 zur Positioniergenauig keit in der Richtung entlang der Längsachse davon angebracht, wodurch gewährleistet wird, daß die ersten Filter 38', 39' richtig in den Schlitzen 23 bzw. 24 angeordnet sind. Ferner wird, da die C-Form der ersten Filter 38, 39 eine Zugkraft be wirkt, wenn der Haken 43 und der Vorsprung 44 aufgehängt wer den, zwischen dem Haken 43 und dem Vorsprung 44 eine enge Bin dung aufgebaut.

Bei Betrieb des zweiten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung wird die in das Steuerventil 3 eingeführte Arbeits flüssigkeit durch die ersten Filter 38', 39' und das zweite Filter 37 gefiltert, wodurch ermöglicht wird, daß das Steuer ventil weich betätigt wird. Ferner können die ersten Filter 38, 39 die Änderung des pulsierenden Stroms der Arbeitsflüs sigkeit verringern. Außerdem können aufgrund der Tatsache, daß die ersten Filter 38', 39' um den ersten Kanal 23 bzw. den zweiten Kanal 24 angebracht sind, die ersten Filter 38', 39' leicht zusammengebaut werden und können die durch den gesamten ersten Durchgang und zweiten Durchgang 8, 9 laufende Arbeits flüssigkeit filtern. Ferner werden die ersten Filter 38', 39' mit dem Rahmen 42, dem Querstück 45 und der Hakenvorrichtung 43, 44 eicht um den Ventilkörper 10 angebracht.

Fig. 9 und Fig. 10 stellen das dritte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dar, bei welchem die ersten Filter 38', 39' und das zweite Filter 37' um entsprechende Schlitze 23, 24, 22 angebracht sind. Da die weiteren Elemente des Steu erventils 3 mit den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen identisch sind, sind gleiche Elemente mit gleichen Bezugszei chen versehen. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist das Stell glied 200 eine Ventilsteuervorrichtung, welche von derjenigen der oben beschriebenen Ausführungsbeispielen verschieden ist. Das Stellglied 200 bei dem dritten Ausführungsbeispiel ist ein sogenannter "Flügelventilsteuervorrichtung"-Typ, wie in dem U.S.-Patent 5 797 361 beschrieben, welches hierin durch Ver weis enthalten ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel können sich zweite Filter 37', 38' und 39' Komponenten teilen, so daß die se Teilung von Komponenten Herstellungskosten verringert. Das dritte Ausführungsbeispiel erzielt ebenso dieselbe Funktion und denselben Vorteil wie die zuvor beschriebenen Ausführungs beispiele.

Das vierte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, dargestellt in Fig. 11-13, verwendet ein abgewandeltes Fil ter. Da die weiteren Elemente des Steuerventils 303 mit den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen identisch sind, sind gleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen. Das schematisch dargestellte Stellglied 200 ist das gleiche wie bei den zuvor beschriebenen Ventilsteuervorrichtungen, wie zum Beispiel dem "Rad"- bzw. dem "Flügelventilsteuervorrichtung"- Typ.

Unter Bezugnahme auf die Zeichnung, und insbesondere auf Fig. 11, ist eine Aufnahmebohrung 400 in einem Motorgehäuse, wie einem Zylinderkopf, einem Zylinderblock und einem Nockendeckel ausgebildet, welcher eine obere Fläche der Nockenwelle 206 drehbar lagert, so daß ein Ventilkörper 310 des Steuerventils 303 darin eingepaßt ist. Der Ventilkörper 310 ist wie ein Hohlzylinderelement geformt, so daß ein Steuerschieber 311 darin gleitfähig eingesetzt ist, und ein Zufuhrkanal 312, er ster Kanal 313, zweiter Kanal 314 und Ablaßkanäle 324, 325 sind jeweils um einen Außenumfang des Ventilkörpers 310 ausge bildet. Es ist ein Zufuhrdurchgang 315 derart vorgesehen, daß sich dieser innerhalb des Gehäuses von der Ölpumpe 301 zu dem Zufuhrkanal 312 erstreckt. Ferner sind Ablaßdurchgänge 316 in dem Gehäuse zum Verbinden von Ablaßkanälen 324, 325 mit einem Vorratsbehälter 317 vorgesehen. Ein erster und ein zweiter Durchgang 308, 309 sind in dem Gehäuse vorgesehen, so daß die se von einem ersten und einem zweiten Kanal 313, 314 jeweils mit einer ersten und einer zweiten Druckkammer 203, 204 in Verbindung sind. Eine Spulenfeder 328 ist zwischen dem Ende des Steuerschiebers 311 und einem Stufenabschnitt 318 zum Vor spannen des Steuerschiebers 311 hin zu einem Elektromagneten 329 angeordnet. Der Elektromagnet 329 mit einem Anschluß 334 ist mit einer (nicht dargestellten) Steuervorrichtung und ei ner (nicht dargestellten) Batterie zum Betätigen des Steuer schiebers 311 gemäß den Motorzuständen verbunden. Der Steuer schieber 311 mit einem ersten, einem zweiten und einem dritten Steg 330, 331, 332 wird durch den Elektromagneten 329 inner halb des inneren Zylinderabschnitts des Ventilkörpers 310 be tätigt, um den Zufuhrkanal 312, den ersten Kanal 313, den zweiten Kanal 314 und die Ablaßkanäle 315 mit dem ersten, zweiten und dritten Steg 330, 331, 332 zu öffnen und zu schließen. Der erste Steg 330 und der zweite Steg 331 können einen Ölfluß zwischen einem Zufuhrdurchgang 304, dem ersten Durchgang 308 und dem Ablaßdurchgang 316 schalten. Der zweite Steg 331 und der dritte Steg 333 können ferner einen Ölfluß zwischen einem Zufuhrdurchgang 304, dem zweiten Durchgang 309 und dem Ablaßkanal 316 schalten.

Ein Filter 340, wie in Fig. 12 dargestellt, umfaßt einen Fil terabschnitt 341 und einen Rahmen 342, welcher den Filterab schnitt 341 einschließt. Der Filterabschnitt 341 ist ein Netz aus feinem Geflecht, welches aus einem metallenen Material be steht, und der Rahmen 342 besteht aus einem Kunstharz. Das Filter 340 ist zwischen der Innenfläche der Bohrung 400 und der Außenfläche des Ventilkörpers 310 angeordnet, und die Fil terabschnitte 351 sind jeweils darum entsprechend dem Zufuhr kanal, dem ersten Kanal, dem zweiten Kanal und den Ablaßkanä len 312, 313, 314, 324, 325 angeordnet. Das Filter 340 weist eine Vielzahl von Dichtungselementen 354 auf, welche zwischen benachbarten Kanälen angeordnet sind und verhindern, daß Ar beitsflüssigkeit davon austritt. Die Dichtungselemente 354 be stehen aus einem elastischen Material, wie Gummi oder Kunst harz, und sind zwischen der Innenfläche der Bohrung 400 und einem Außenumfang des Ventilkörpers 310 mit einem Preßverhält nis von 8 bis 30% angeordnet. Ferner sind benachbarte Filter 340 über die Dichtungselemente 354 verbunden, wenn diese in die Bohrung 400 eingesetzt werden, und weisen in deren Gesamt heit die Form eines Rohrs auf. Ein abgewandeltes Ausführungs beispiel des Filters kann einstöckig mit den benachbarten Fil tern ausgebildet werden. In diesem Fall sind die Dichtungsele mente 354 sowohl an einer Innen- als auch an einer Außenfläche des Filters angeordnet.

Das vierte Ausführungsbeispiel erzielt ebenso die gleiche Funktion und den gleichen Vorteil wie die zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele. Genauer verhindern die Dichtungselemente 354 ein Austreten zwischen benachbarten Kanälen selbst dann, wenn das Steuerventil 303 dem pulsierenden Strom der Arbeits flüssigkeit, bewirkt durch ein wechselndes Drehmoment der Noc kenwelle 206, ausgesetzt ist.

Zusammenfassend betrifft die vorliegende Erfindung eine Öl drucksteuervorrichtung, welche eine Hydraulikdruckquelle, die den Hydraulikdruck in ein hydraulisches Stellglied (200) ein führt, welches durch Hydraulikdruck betätigt wird, einen Flüs sigkeitsdurchgang, welcher verbunden ist zwischen der Hydrau likdruckquelle und dem hydraulischen Stellglied (200) zum Ein führen und Abführen eines Hydraulikdrucks von der Hydraulik druckquelle zu dem Stellglied (200), ein Steuerventil (3), welches in den Flüssigkeitsdurchgängen zum Steuern des Hydrau likdrucks angeordnet ist, und ein Filter umfaßt, welches an einer Stelle zwischen dem Stellglied (200) und dem Steuerven til (3) angeordnet ist. Dadurch kann das Steuerventil (3) weich betätigt werden.

Die vorliegenden Ausführungsbeispiele sind als Veranschauli chung und nicht als Beschränkung zu verstehen, und die Erfin dung ist nicht auf die hierin angegebenen Einzelheiten be schränkt, sondern kann innerhalb des Umfangs und des gleichen Sinns der beigefügten Ansprüche abgewandelt werden.

Der gesamte Inhalt der japanischen Patentursprungsanmeldung Nr. 11-163548, eingereicht am 10. Juni 1999, und der Anmeldung Nr. 11-176978, eingereicht am 23. Juni 1999, bezüglich welcher Priorität beansprucht wird, ist hierin durch Verweis enthal ten.

Claims

1. Öldrucksteuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor, um fassend:
eine Hydraulikdruckquelle;
ein hydraulisches Stellglied (200), welches mit Hydraulik druck betätigt wird;
einen Flüssigkeitsdurchgang, welcher in Verbindung ist mit der Hydraulikdruckquelle und dem hydraulischen Stellglied (200) zum Einführen und Abführen eines Hydraulikdrucks zwischen der Hydraulikdruckquelle und dem Stellglied (200);
ein Steuerventil (3), welches angeordnet ist in dem Flüs sigkeitsdurchgang zum Steuern des in das Stellglied (200) eingeführten Hydraulikdrucks; und
ein erstes Filter, welches in Flüssigverbindung zwischen dem Stellglied (200) und dem Steuerventil (3) angeordnet ist.

2. Öldrucksteuervorrichtung nach Anspruch 1, ferner umfassend ein zweites Filter, welches in Flüssigverbindung zwischen der Hydraulikdruckquelle und dem Steuerventil (3) angeord net ist.

3. Öldrucksteuervorrichtung nach Anspruch 2, wobei der Flüs sigkeitsdurchgang ferner umfaßt:
einen Einlaßdurchgang, welcher mit dem Stellglied (200) und dem Steuerventil (3) in Verbindung ist, einen Zufuhr durchgang, welcher mit der Hydraulikdruckquelle und dem Steuerventil (3) in Verbindung ist, einen Ablaßdurchgang, welcher mit dem Steuerventil (3) und einem Vorratsbehälter (17) in Verbindung ist;
wobei das erste Filter in dem Pfad des Flüssigkeitsflusses des Einlaßdurchgangs angeordnet ist; und
wobei das zweite Filter in dem Pfad des Flüssigkeitsflus ses in dem Zufuhrdurchgang angeordnet ist.

4. Öldrucksteuervorrichtung nach Anspruch 3, wobei das Steu erventil (3) ferner umfaßt:
einen Ventilkörper mit einem Einlaßkanal, welcher mit dem Einlaßdurchgang in Verbindung ist, einen Zufuhrkanal (12), welcher mit dem Zufuhrdurchgang (4) in Verbindung ist, und eine Ablaßkanal (16), welcher mit dem Ablaßdurchgang in Verbindung ist;
einen Umschaltbolzen, welcher gleitfähig in einer Innen fläche des Ventilkörpers aufgenommen wird, wobei der Um schaltbolzen derart betätigbar ist, daß dieser eine Flüs sigverbindung zwischen dem Einlaß-, Zufuhr- und dem Ablaß durchgang schaltet, um den in das Stellglied (200) einge führten Hydraulikdruck durch Öffnen und Schließen des Ein laß-, Zufuhr- und des Ablaßkanals zu steuern; und
wobei das erste Filter im wesentlichen den Einlaßkanal des Ventilkörpers umgibt.

5. Öldrucksteuervorrichtung nach Anspruch 4, wobei das erste Filter ferner umfaßt:
einen Gitterrahmen mit einem Längsrahmen und einem Seiten rahmen;
ein zwischen dem Längs- und dem Seitenrahmen angeordnetes Filter; und
ein an dem Gitterrahmen ausgebildetes Befestigungselement zum Befestigen eines Endes des Seitenrahmens an dem ande ren Ende des Seitenrahmens, so daß ermöglicht wird, daß der Gitterrahmen den Einlaßkanal des Ventilkörpers umgibt.

6. Öldrucksteuervorrichtung nach Anspruch 5, wobei das Befe stigungselement ferner umfaßt:
einen an einem Ende des Seitenrahmens ausgebildeten Haken; und
einen Vorsprung, welcher an dem anderen Ende des Seiten rahmens ausgebildet ist und an den Haken gehängt werden kann.

7. Öldrucksteuervorrichtung nach Anspruch 4, wobei der Ven tilkörper einen ersten konkaven Abschnitt umfaßt, welcher an der Außenfläche davon derart angeordnet ist, daß das erste Filter darauf liegt.

8. Öldrucksteuervorrichtung nach Anspruch 7, wobei der Ven tilkörper einen zweiten konkaven Abschnitt aufweist, wel cher an der Außenfläche davon derart ausgebildet ist, daß das zweite Filter darauf liegt; und
wobei die Außendurchmesser des ersten und des zweiten Fil ters jeweils kleiner sind als derjenige des Ventilkörpers.

9. Öldrucksteuervorrichtung nach Anspruch 3, wobei der Ein laßdurchgang und der Zufuhrdurchgang in dem Motorgehäuse ausgebildet sind; und
wobei das erste und das zweite Filter jeweils in dem Ein laßdurchgang und dem Zufuhrdurchgang angeordnet sind.

10. Öldrucksteuervorrichtung nach Anspruch 3, wobei das Stell glied (200) ferner umfaßt:
eine Nockenwelle (206), welche drehbar an einem Zylinder kopf zum Öffnen und Schließen eines Ventils befestigt ist;
ein Kettenrad, welches drehbar an der Nockenwelle (206) befestigt ist und derart betätigbar ist, daß dieses eine Drehung der Nockenwelle (206) überträgt;
einen zwischen der Nockenwelle (206) und dem Kettenrad an geordneten Phasenwechsler zum Ändern einer Drehphase der Nockenwelle (206) relativ zu dem Kettenrad; und
eine Kammer, welche zwischen der Nockenwelle (206) und dem Kettenrad definiert ist und mit dem Einlaßdurchgang ver bunden ist.

11. Öldrucksteuervorrichtung nach Anspruch 10, wobei der Pha senwechsler in der Kammer angeordnet ist und die Kammer in einer erste und eine zweite Kammer teilt;
wobei der Einlaßdurchgang einen ersten und einen zweiten Einlaßdurchgang umfaßt, welche jeweils mit der ersten und der zweiten Kammer in Verbindung sind;
wobei der Einlaßkanal einen ersten und einen zweiten Ein laßkanal umfaßt, welche jeweils mit dem ersten und dem zweiten Einlaßdurchgang in Verbindung sind; und
wobei das Steuerventil (3) das Einführen und Abführen ei nes Flüssigkeitsdrucks zwischen der ersten und der zweiten Kammer zum Betätigen des Phasenwechslers steuert.

12. Öldrucksteuervorrichtung nach Anspruch 11, wobei der Pha senwechsler ferner umfaßt:
einen Flügel, welcher an der Nockenwelle (206) bzw. dem Kettenrad befestigt ist und den Kammern zugewandt ist, um sich bezüglich des jeweils anderen der Nockenwelle (206) und des Kettenrads zu drehen.

13. Öldrucksteuervorrichtung nach Anspruch 11, wobei der Pha senwechsler ferner umfaßt:
ein Tellerrad mit einem Schrägzahnrad, welches mit der Nockenwelle (206) und dem Kettenrad in Eingriff ist und den Kammern zum Bewegen in der Achsenrichtung davon zuge wandt ist.

14. Öldrucksteuervorrichtung nach Anspruch 2, wobei das Stell glied (200) ferner umfaßt:
eine Nockenwelle (206) zum Öffnen und Schließen eines Ven tils;
ein drehbar an der Nockenwelle (206) befestigtes Ketten rad;
einen zwischen der Nockenwelle (206) und dem Kettenrad an gebrachten Phasenwechsler zum Ändern einer Drehphase der Nockenwelle (206) relativ zu derjenigen des Kettenrads;
eine zwischen der Nockenwelle (206) und dem Kettenrad de finierte Kammer;
wobei der Flüssigkeitsdurchgang einen Einlaßdurchgang um faßt, welcher mit der Kammer und dem Steuerventil (3) in Verbindung ist, einen Zufuhrdurchgang, welcher mit der Hy draulikdruckquelle und dem Steuerventil (3) in Verbindung ist, und einen Ablaßkanal (16), welcher mit dem Steuerven til (3) und einem Vorratsbehälter (17) in Verbindung ist;
wobei das Steuerventil (3) mit einem Ventilkörper einen Einlaßkanal umfaßt, welcher mit dem Einlaßdurchgang in Verbindung ist, einen Zufuhrkanal (12), welcher mit dem Zufuhrdurchgang in Verbindung ist, einen Ablaßkanal (16), welcher mit dem Ablaßdurchgang in Verbindung ist, und ei nen Umschaltbolzen, welcher in einer Innenfläche des Ven tilkörpers gleitfähig aufgenommen ist;
wobei der Umschaltbolzen derart betätigbar ist, daß dieser eine Flüssigkeit zwischen dem Einlaß-, Zufuhr- und Ablaß durchgang zum Steuern des Hydraulikdrucks zu dem Stell glied (200) durch Öffnen und Schließen des Einlaß-, Zu fuhr- und Ablaßkanals schaltet;
wobei das erste und der zweite Filter jeweils den Einlaß- und den Zufuhrkanal des Ventilkörpers umgibt; und
wobei ein Dichtungselement an einer Stelle zwischen be nachbarten Kanälen angeordnet ist.

15. Öldrucksteuervorrichtung nach Anspruch 14, wobei der Ven tilkörper in eine in einem Motorgehäuse ausgebildete Auf nahmebohrung eingepaßt ist; und
wobei die Dichtungselemente zwischen einer Außenfläche des Ventilkörpers und der Aufnahmebohrung mit einem Preßver hältnis von 8 bis 30% angeordnet sind.

16. Öldrucksteuervorrichtung nach Anspruch 15, wobei das drit te Filter den Ablaßkanal (16) umgibt; und
wobei das erste, zweite und dritte Filter zu einer einzel nen Einheit verbunden, jedoch durch Dichtungselemente ge trennt sind.

17. Öldrucksteuervorrichtung nach Anspruch 14, wobei das er ste, zweite und dritte Filter einstückig ausgebildet sind.

18. Öldrucksteuervorrichtung nach Anspruch 17, wobei die Dich tungselemente an einer Außen- und einer Innenfläche der Filter angeordnet sind.

19. Öldrucksteuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor, wo bei der Motor eine Ventilfeder, welche ein Ventil zum Schließen eines Einlaß- oder eines Auslaßkanals elastisch drängt, eine Nockenwelle (206) zum Öffnen des Ventils ge gen die Ventilfederkraft, ein Kettenrad, welches drehbar an der Nockenwelle (206) befestigt ist und die Kraft einer Kurbelwellendrehung aufnimmt, einen zwischen der Nocken welle (206) und dem Kettenrad angeordneten Phasenwechsler zum Übertragen der Motordrehung von dem Kettenrad auf die Nockenwelle (206) und zum Ändern einer Drehphase der Noc kenwelle (206) relativ zu derjenigen des Kettenrads, eine Antriebsvorrichtung, aufweisend eine Öldruckkammer, defi niert durch die Nockenwelle (206), das Kettenrad und den Phasenwechsler, eine Hydraulikdruckquelle, welche mit der Öldruckkammer in Verbindung ist, und ein Steuerventil (3) umfaßt, welches in Flüssigverbindung zwischen der Kammer und einer Hydraulikdruckkammer angeordnet ist, um den in die Kammer eingeführten Hydraulikdruck zu steuern, wobei bei der Antriebsvorrichtung:
das Steuerventil (3) einen Ventilkörper (10), welcher in einer in dem Motorgehäuse ausgebildeten Aufnahmebohrung aufgenommen ist, einen Steuerschieber (11), welcher gleit fähig in einer Innenfläche des Ventilkörpers (10) aufge nommen ist, einen mit der Öldruckkammer verbundenen Ein laßkanal, einen mit der Hydraulikdruckkammer verbundenen Zufuhrkanal (12) und einen mit einem Ölvorratsbehälter (17) verbundenen Ablaßkanal (16) umfaßt, wobei der Einlaß kanal, der Zufuhrkanal (12) und der Ablaßkanal (16) an dem Ventilkörper (10) zum Schalten der Flüssigverbindung zwi schen der Öldruckkammer, der Öldruckquelle und dem Ölvor ratsbehälter (17) ausgebildet sind; und
ein Filter an einem konkaven Abschnitt, ausgebildet auf einer Außenfläche des Ventilkörpers zum Umgeben des Ein laßkanals, angeordnet ist.

20. Öldrucksteuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor, wo bei der Motor eine Ventilfeder, welche ein Ventil zum Schließen eines Einlaß- oder eines Auslaßkanals elastisch drängt, eine Nockenwelle (206) zum Öffnen des Ventils ge gen die Ventilfederkraft, ein Kettenrad, welches drehbar an der Nockenwelle (206) befestigt ist und die Kraft einer Kurbelwellendrehung aufnimmt, einen zwischen der Nocken welle (206) und dem Kettenrad angeordneten Phasenwechsler zum Übertragen der Kurbelwellendrehung von dem Kettenrad auf die Nockenwelle (206) und zum Ändern einer Drehphase der Nockenwelle (206) relativ zu derjenigen des Ketten rads, eine Antriebsvorrichtung, aufweisend eine Öldruck kammer, definiert durch die Nockenwelle (206), das Ketten rad und den Phasenwechsler, eine Hydraulikdruckquelle, welche mit der Öldruckkammer in Verbindung ist, und ein Steuerventil (3) umfaßt, welches in Flüssigverbindung zwi schen der Kammer und der Hydraulikdruckkammer angeordnet ist, um den in die Kammer eingeführten Hydraulikdruck zu steuern, wobei bei der Antriebsvorrichtung:
das Steuerventil (3) einen Ventilkörper, einen gleitfähig in einer Innenfläche des Ventilkörpers aufgenommenen Steu erschieber (11), einen mit der Öldruckkammer über einen Einlaßdurchgang verbundenen Einlaßkanal, einem mit der Öl- druckquelle über einen Zufuhrdurchgang (4) verbundene Zu fuhrkanal (12) und einen mit dem Ölvorratsbehälter (17) über einen Ablaßdurchgang verbundenen Ablaßkanal (16) um faßt, wobei der Einlaßkanal, der Zufuhrkanal (12) und der Ablaßkanal (16) auf den Ventilkörper zum Schalten der Flüssigverbindung zwischen der Kammer, der Öldruckquelle und dem Ölvorratsbehälter (17) ausgebildet sind; und
ein Filter in einem in einem Motorgehäuse definierten Ein laßkanal angeordnet ist.