DE10039923A1 - Ventilsteuerungsvorrichtung für Brennkraftmaschinen - Google Patents
Ventilsteuerungsvorrichtung für BrennkraftmaschinenInfo
- Publication number
- DE10039923A1 DE10039923A1 DE10039923A DE10039923A DE10039923A1 DE 10039923 A1 DE10039923 A1 DE 10039923A1 DE 10039923 A DE10039923 A DE 10039923A DE 10039923 A DE10039923 A DE 10039923A DE 10039923 A1 DE10039923 A1 DE 10039923A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- housing
- blade
- chamber
- rotor element
- hydraulic
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
- F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
- F01L1/34—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift
- F01L1/344—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear
- F01L1/3442—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear using hydraulic chambers with variable volume to transmit the rotating force
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T74/00—Machine element or mechanism
- Y10T74/21—Elements
- Y10T74/2101—Cams
- Y10T74/2102—Adjustable
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Valve Device For Special Equipments (AREA)
- Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
Abstract
Ein Rotorelement mit Schaufeln ist in einem Gehäuse in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung drehbar, indem Hydraulikdrücke wahlweise an eine voreilungsseitige Hydraulikkammer und an eine nacheilungsseitige Hydraulikkammer angelegt und von diesen abgeführt werden, um die relative Drehphase zwischen einem Steuerzahnkranz und einer Nockenwelle zu ändern und dadurch die Öffnungs- und Schließzeitpunkte eines Einlaß- oder Auslaßventils zu ändern. Das Rotorelement besitzt einen Ausbauchungsabschnitt, der sich an der Seite einer Schaufel befindet, und ist mit einer axial verlaufenden Stiftgleitbohrung ausgebildet, die einen Verriegelungsstift aufnimmt, um eine relative Drehung zwischen dem Gehäuse und dem Rotorelement zu verhindern bzw. zuzulassen, indem der Verriegelungsstift in eine Eingriffaussparung des Gehäuses hinein bzw. aus dieser heraus bewegt wird. In der äußeren Umfangsfläche des Ausbauchungsabschnitts ist ein Kerbenabschnitt ausgebildet, der ein Ölreservoir zwischen der radial nach außen zeigenden Oberfläche des Kerbabschnitts und der radial nach innen zeigenden Umfangsfläche des Gehäuses bildet, in dem sich Abriebmetallpulver sammelt, das durch die Gleitreibung des Verriegelungsstiftes erzeugt wird, wodurch ein zwischen jeder Schaufel und der inneren Umfangsfläche des Gehäuses vorgesehenes Dichtungselement geschützt wird.
Description
Die Erfindung betrifft eine Ventilsteuerungsvorrichtung
zum Ändern der Öffnungs- und Schließzeitpunkte von Ein
laß- und Auslaßventilen einer Brennkraftmaschine in
Abhängigkeit von den Brennkraftmaschinen-Betriebsbedin
gungen.
As JP 09-280018-A (1997) ist eine herkömmliche Ventil
steuerungsvorrichtung des Schaufeltyps bekannt.
Diese herkömmliche Ventilsteuerungsvorrichtung wird mit
Bezug auf die Fig. 4 und 5 beschrieben. Sie umfaßt einen
Steuerzahnkranz 50 mit einem Zahnabschnitt 50a am äußeren
Umfang und ein röhrenförmiges Gehäuse 51, das am Haupt
körper des Steuerzahnkranzes 50 durch Schraubbolzen 63
befestigt ist. Ein Rotorelement ist an einem Ende einer
Nockenwelle 52 durch einen Schraubbolzen 64 befestigt und
im röhrenförmigen Gehäuse 51 drehbar aufgenommen. Das
Gehäuse 51 besitzt vier Vorsprünge mit einem im wesentli
chen trapezförmigen Abschnitt, der radial einwärts vor
steht. Andererseits enthält das Rotorelement 54 vier
Schaufeln oder Blätter 54a, 54b, 54c und 54d, wovon jedes
zwischen zwei benachbarten Vorsprüngen eine voreilungs
seitige Hydraulikkammer 55 und eine nacheilungsseitige
Hydraulikkammer 56 trennt. Jede der Schaufeln 54a bis 54b
besitzt ein Dichtungselement, das zwischen den vorei
lungsseitigen und nacheilungsseitigen Hydraulikkammern 55
bzw. 56 an der inneren Umfangsfläche des Gehäuses 51 eine
Gleitdichtung schafft.
Das Rotorelement 54 wird in Vorwärts- und Rückwärtsrich
tung gedreht, indem entsprechend den Brennkraftmaschinen-
Betriebsbedingungen Hydraulikdruck an die voreilungssei
tigen und nacheilungsseitigen Hydraulikkammern 55 bzw. 56
angelegt oder von diesen entlastet wird, um die relative
Drehphase des Steuerzahnkranzes 50 und der Nockenwelle 52
zu ändern und dadurch die Öffnungs- und Schließzeitpunkte
eines Einlaßventils zu ändern.
Zwischen der Schaufel 54a und dem Steuerzahnkranz 50 ist
ein Verriegelungsmechanismus 57 vorgesehen, der eine
relative Drehung zwischen dem Steuerzahnkranz 50 und dem
Rotorelement 54 zuläßt oder verhindert. Dieser Verriege
lungsmechanismus 57 enthält eine Stiftgleitbohrung 58,
die in der Schaufel 54a in axialer Richtung der Nocken
welle 52 ausgebildet ist, einen Verriegelungsstift 59,
der in dieser Stiftgleitbohrung 58 in einer vom Einfluß
der durch die Drehung erzeugten Zentrifugalkraft unabhän
gigen Weise gleiten kann, und eine Einrastbohrung 60, die
an der inneren Stirnfläche des Steuerzahnkranzes 50
ausgebildet ist. Darüber hinaus ist der Verriegelungs
stift 59 durch die Federkraft einer Schraubenfeder 61 zur
Einrastbohrung 60 vorbelastet. Der Verriegelungsstift 59
kann aus der Einrastbohrung 60 durch den Hydraulikdruck
einer Ölpumpe, der an eine Druckaufnahmekammer am hinte
ren Ende der Stiftgleitbohrung 58 angelegt wird, ausge
rückt werden.
Wenn der Druck der Ölpumpe so niedrig wie beim Anlassen
der Brennkraftmaschine ist, kann der Verriegelungsstift
59, der durch die Schraubenfeder 61 in die Einrastbohrung
60 vorbelastet ist, einen Zusammenstoß und ein entspre
chendes Schlaggeräusch zwischen dem Gehäuse 51 und dem
Rotorelement 54 aufgrund von Drehmomentschwankungen der
Nockenwelle in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung verhin
dern.
Wenn der Hydraulikdruck von der Ölpumpe bei zunehmender
Brennkraftmaschinendrehzahl ansteigt, bewegt sich der
Verriegelungsstift 59 durch den erhöhten Druck in der
Druckaufnahmekammer aus der Einrastbohrung 60, wodurch
sich das Rotorelement 54 frei drehen kann.
Durch die wiederholte Gleitbewegung des Verriegelungs
stifts 59 längs der Stiftgleitbohrung 58 in die Ein
rastbohrung 60 und aus ihr heraus zeigen die Gleitab
schnitte zwischen dem Verriegelungsstift 59 und der
Stiftgleitbohrung 58 sowie die Eingriffabschnitte zwi
schen der Kante der Einrastbohrung 60 und der Spitze des
Verriegelungsstifts 59 im Laufe der Zeit Verschleißer
scheinungen, wodurch Abriebmetallpulver erzeugt wird. Da
das Abriebmetallpulver eine höhere Dichte als das Hydrau
likfluid in den Hydraulikkammern 55 und 56 hat, bewegt es
sich aufgrund der durch die Drehung des Gehäuses 51 und
des Rotorelements 54 erzeugten Zentrifugalkraft wahr
scheinlich zur inneren Umfangsfläche des Gehäuses 51.
Folglich dringt dieses Abriebmetallpulver zwischen die
äußere Oberfläche jedes Dichtungselements und die innere
Umfangsfläche des Gehäuses 51 ein, wodurch die äußere
Oberfläche des Dichtungselements und die innere Oberflä
che des Gehäuses 51 beschädigt werden, so daß die Dich
tungsleistung zwischen dem Gehäuse 51 und den Dichtungs
elementen und die Dauerhaftigkeit der Dichtungselemente
verschlechtert werden können.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine
Ventilsteuerungsvorrichtung für Brennkraftmaschinen zu
schaffen, in der die Dichtungsleistung und die Dauerhaf
tigkeit der enthaltenen Dichtung verbessert sind.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Ventilsteuerungsvor
richtung für Brennkraftmaschinen nach einem der Ansprüche
1 und 8. Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhän
gigen Ansprüchen angegeben.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden deut
lich beim Lesen der folgenden Beschreibung bevorzugter
Ausführungsformen, die auf die Zeichnung Bezug nimmt; es
zeigen:
Fig. 1 eine Querschnittsansicht der Ventilsteuerungsvor
richtung gemäß einer Ausführungsform der Erfin
dung längs der Linie I-I in Fig. 2;
Fig. 2 eine Schnittansicht längs der Linie II-II in
Fig. 1;
Fig. 3 eine Querschnittsansicht der Ventilsteuerungsvor
richtung gemäß einer weiteren Ausführungsform der
Erfindung längs der Linie I-I in Fig. 2;
Fig. 4 die bereits erwähnte Schnittansicht einer her
kömmlichen Ventilsteuerungsvorrichtung; und
Fig. 5 die bereits erwähnte Querschnittsansicht längs
der Linie V-V in Fig. 4.
In den Fig. 1 und 2 ist eine Ventilsteuerungsvorrichtung
für Brennkraftmaschinen gemäß einer Ausführungsform der
Erfindung gezeigt. In dieser Ausführungsform ist die
Ventilsteuerungsvorrichtung für die Einlaßventilseite
vorgesehen.
Ein in den Fig. 1 und 2 gezeigter Steuerzahnkranz 1 ist
ein Drehkörper, der durch eine Kurbelwelle einer (nicht
gezeigten) Brennkraftmaschine über eine Steuerkette
rotatorisch angetrieben wird. Eine Nockenwelle 2 ist
relativ zum Steuerzahnkranz 1 drehbar. Ein Rotor- oder
Drehelement 3 ist an einem Ende der Nackenwelle 2 befe
stigt und am Steuerzahnkranz 1 drehbar unterstützt. Ein
Hydraulikkreis 4 dient dem rotatorischen Antrieb des
Drehelements 3 in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung mittels
Hydraulikdruck. Ein Verriegelungsmechanismus 9 dient dem
Verriegeln und Entriegeln der relativen Drehung des
Steuerzahnkranzes 1 und des Drehelements 3 an einer
vorgegebenen Position.
Der Steuerzahnkranz 2 besitzt, wie in Fig. 2 gezeigt ist,
an seinem äußeren Umfang einen Zahnabschnitt 5, der mit
der Steuerkette in Eingriff ist. In dieser Ausführungs
form ist ein Gehäuse ein Element, das sich zusammen mit
dem Steuerzahnkranz 1 dreht. Das Gehäuse gemäß dieser
Ausführungsform enthält ein zylindrisches Gehäuseelement
oder einen zylindrischen Gehäuseabschnitt 6, der das
Drehelement 3 umgibt, eine scheibenförmige vordere Abdec
kung 7, mit der ein vorderes offenes Ende des zylindri
schen Gehäuseelements 6 verschlossen ist, und eine im
wesentlichen scheibenförmige hintere Abdeckung 8, mit der
ein hinteres offenes Ende des zylindrischen Gehäuseele
ments 6 verschlossen ist. In dieser Ausführungsform sind
das zylindrische Gehäuseelement 6 und der Zahnabschnitt 5
einteilig ausgebildet. Das zylindrische Gehäuseelement 6,
die vordere Abdeckung 7 und die hintere Abdeckung 8 sind
durch vier Schraubbolzen 1a mit kleinem Durchmesser, die
sich in axialer Richtung des Steuerzahnkranzes 1 parallel
zur Nockenwelle erstrecken, zu einer einteiligen Einheit
zusammengefügt.
Das zylindrische Gehäuseelement 6 ist wie ein Hohlzylin
der geformt, der an seinen vorderen und hinteren Enden
offen ist, wie in den Fig. 1 und 2 gezeigt ist. Das
Gehäuseelement 6 besitzt vier radiale Unterteilungen 10,
die an vier Positionen, die in Umfangsrichtung um jeweils
ungefähr 90° beabstandet sind, radial einwärts vorstehen.
Jede Trennwand 10 besitzt einen trapezförmigen Quer
schnitt, wie in Fig. 1 gezeigt ist, und erstreckt sich in
axialer Richtung des Gehäuseelements 6. Das vordere Ende
jeder Trennwand 10 ist mit dem vorderen Ende des Gehäu
seelements 6 bündig, während das hintere Ende jeder
Trennwand 10 mit dem hinteren Ende des Gehäuseelements 6
bündig ist. Jede Trennwand 10 besitzt eine axial verlau
fende Bolzendurchgangsbohrung 11 in der Nähe des äußeren
Umfangs des Gehäuseelements 6. Die Bolzenbohrung 11 jeder
Trennwand 10 ist so beschaffen, daß sie einen der Bolzen
1a mit kleinem Durchmesser aufnehmen kann. Ferner besitzt
jede Trennwand 10 eine Dichtungshaltenut 10a, die sich in
axialer Richtung in der Mitte des inneren Endes der
Trennwand erstreckt und ein kanalförmiges Dichtungsele
ment 12 sowie eine Blattfeder 13, die das Dichtungsele
ment 12 einwärts vorbelastet, aufnimmt.
In der Mitte der vorderen Abdeckung 7 ist eine Bolzen
durchgangsbohrung 14 mit einem verhältnismäßig großen
Durchmesser vorgesehen. Die vordere Abdeckung 7 besitzt
ferner an Positionen, die den Bolzendurchgangsbohrungen
11 des Gehäuseelements 6 entsprechen, vier Bolzenbohrun
gen 15.
Die hintere Abdeckung 8 besitzt in der Mitte eine Durch
gangsbohrung 8a, wie in Fig. 2 gezeigt ist, durch die ein
vorderer Endabschnitt 2a der Nockenwelle 2 verläuft. Die
hintere Abdeckung 8 besitzt ferner vier Bolzenbohrungen
16, die an Positionen ausgebildet sind, die den Positio
nen der Bolzendurchgangsbohrungen 11 des Gehäuseelements
6 entsprechen. In der inneren Oberfläche der hinteren
Abdeckung 6 ist in der Nähe des äußeren Umfangs eine
später beschriebene Eingriffaussparung 32 ausgebildet,
die zur vorderen Abdeckung 7 axial offen ist und als Teil
des Verriegelungsmechanismus 7 dient.
Der vordere Endabschnitt 2a der Nockenwelle 2 ist durch
das obere Ende eines Zylinderkopfes 17 über ein Nockenla
ger 18 drehbar unterstützt. Die Nockenwelle 2 besitzt
ferner wenigstens einen Antriebsnocken 2b, der ein Ein
laßventil über einen Ventilstößel öffnet. Der Antriebs
nocken 2b ist an der äußeren Umfangsfläche an einer
vorgegebenen Position einteilig ausgebildet. Ein Aus
wärtsflansch 2c ist am äußeren Umfang des vorderen Endab
schnitts 2a einteilig ausgebildet.
Das Rotor- oder Drehelement 3 besitzt, wie in den Fig. 1
und 2 gezeigt ist, einen zylindrischen Rotor oder eine
zylindrische Nabe 19 sowie vier Schaufeln oder Blätter
20, 21, 22 und 23, die vom Rotor 19 radial auswärts
vorstehen. In diesem Ausführungsbeispiel sind der Rotor
19 und die Schaufeln 20 bis 23 aus einer gesinterten
Legierung einteilig hergestellt. Der Rotor 19 besitzt
eine Mittelaussparung 19a, in die der vordere Endab
schnitt 2a der Nockenwelle 2 angepaßt ist, sowie eine
Bolzendurchgangsbohrung 19b, die einen axial verlaufenden
Befestigungsbolzen 24 aufnimmt, um den Rotor 19 am vorde
ren Endabschnitt 2a der Nockenwelle 2 zu befestigen.
Jede der ersten bis vierten Schaufeln oder Blätter 20 bis
23 ist plattenförmig, besitzt einen angenähert rechtwink
ligen Querschnitt und ist zwischen zwei benachbarten
Trennwänden 10 des Gehäuses angeordnet. Jede Schaufel
besitzt eine Dichtungshaltenut 25, die in der äußeren
Umfangsfläche ausgebildet ist, die radial auswärts weist
und der inneren Umfangsfläche des Gehäuseelements 6
zugewandt ist. Die Dichtungshaltenut 25 verläuft axial in
der Mitte der äußeren Umfangsfläche jeder Schaufel. Die
Dichtungshaltenut 25 jeder Schaufel besitzt ein kanalför
miges Dichtungselement 26 mit einer äußeren Fläche, die
auf der inneren Umfangsfläche 6a des Gehäuseelements 6
gleitet, sowie eine Blattfeder 27, die das Dichtungsele
ment 26 nach außen schiebt.
Jede der vier Schaufeln 20 bis 23 befindet sich in einem
bestimmten der vier Räume (oder Hydraulikkammern), wovon
jeder zwischen zwei benachbarten Trennwänden des Gehäu
seelements 6 ausgebildet ist, und trennt den Raum (oder
die Hydraulikkammer 6) in eine voreilungsseitige Ölkammer
28 und eine nacheilungsseitige Ölkammer 29. Jede Schaufel
trennt die voreilungsseitige Kammer 28, die in Umfangs
richtung zwischen der Schaufel und der benachbarten
Trennwand 10 auf einer Seite gebildet ist, von der nach
eilungsseitigen Kammer 29, die in Umfangsrichtung zwi
schen der Schaufel und der benachbarten Trennwand 10 auf
der gegenüberliegenden Seite gebildet ist.
Zwischen der ersten Schaufel 20 und der benachbarten
Trennwand 10 auf seiten der voreilungsseitigen Kammer 28
ist ein Ausbauchungsabschnitt (oder Bauchabschnitt) 30
ausgebildet. Der Ausbauchungsabschnitt 30 erstreckt sich
einteilig von der äußeren Oberfläche des Rotors 19 radial
auswärts. Er ist fächerförmig, wie in Fig. 1 gezeigt ist,
und mit der gegenüberliegenden Seite der ersten Schaufel
20 einteilig verbunden. Die äußere Umfangsfläche des
Ausbauchungsabschnitts 30 ist längs der inneren Umfangs
fläche 6a des Gehäuses 6 mit einem Kerbenabschnitt 30a
versehen. Zwischen der nach außen gewandten Fläche des
Kerbenabschnitts 30a und der inneren Umfangsfläche 6a des
Gehäuses 6 ist ein konkaves Ölreservoir 31 ausgebildet.
An jedem der axialen Enden in axialer Richtung der Noc
kenwelle 2 ist in Umfangsrichtung zwischen den Ausbau
chungsabschnitt 30 und der ersten Schaufel 20 eine Nut
31a ausgebildet. Die Nut 31a an jedem axialen Ende ver
läuft radial und steht mit der voreilungsseitigen Kammer
28 über das Ölreservoir 31 in Verbindung. Außerdem ist
ungefähr in der Mitte des Ausbauchungsabschnitts 30 ein
Teil des Verriegelungsmechanismus 9 ausgebildet.
Der Verriegelungsmechanismus 9 enthält, wie in den Fig. 1
und 2 gezeigt ist, die Eingriffaussparung 32, die an der
vorgegebenen Position in der inneren Oberfläche der
hinteren Abdeckung 8 ausgebildet ist, eine Stiftgleitboh
rung 33, die ungefähr in der Mitte des Ausbauchungsab
schnitts 30 ausgebildet ist, einen Verriegelungsstift 34,
der in der Stiftgleitbohrung 33 gleitend aufgenommen ist,
eine auf einer Seite des Verriegelungsstifts 34 angeord
nete Schraubenfeder 35 sowie eine Druckaufnahmekammer 36,
die zwischen dem Verriegelungsstift 34 und der Eingriff
aussparung 32 ausgebildet ist. Die Eingriffaussparung 32
besitzt eine konische innere Oberfläche. Ungefähr in der
Mitte des Ausbauchungsabschnitts 30 erstreckt sich die
Stiftgleitbohrung 32 in axialer Richtung der Nockenwelle
2 durch den Ausbauchungsabschnitt 30 und mündet in die
Eingriffaussparung 32 der hinteren Abdeckung 8. Der
Verriegelungsstift 34 ist in der axialen Gleitbohrung 33
gleitend aufgenommen, so daß er vom Einfluß der durch die
Drehung erzeugten Zentrifugalkraft unabhängig ist.
Der Verriegelungsstift 34 hat die Form eines hohlzylin
drischen Teils aus Metall, wie in Fig. 2 gezeigt ist. Der
Verriegelungsstift 34 besitzt ein geschlossenes hinteres
Ende mit einem konischen Eingriffabschnitt 34a, der in
die Eingriffaussparung 32 einrücken und aus ihr ausrücken
kann. Der Verriegelungsstift 34 besitzt einen Hohlraum
34b, dessen Boden durch das hintere Ende des Verriege
lungsstifts 34 gebildet ist, und ein offenes Ende, das in
die vordere Abdeckung 7 mündet. Eine Federhalterung 37
ist in der Stiftgleitbohrung 33 am vorderen Ende befe
stigt. Die Schraubenfeder 35 ist zwischen dem Boden des
Hohlraums 34b und der Federhalterung 37 angeordnet und
belastet den Verriegelungsstift 34 axial zur Eingriffaus
sparung 32 vor. Der Öldruck in der Druckaufnahmekammer 36
wirkt auf das hintere Ende des Verriegelungsstifts 34 und
schiebt den Verriegelungsstift 34 in axialer Richtung von
der Eingriffaussparung 32 weg (nach links in Fig. 2). Die
Eingriffaussparung 32 ist so angeordnet, daß sich der
Eingriffabschnitt 34a des Verriegelungsstifts 34 in die
Eingriffaussparung 32 bewegen kann, wenn sich das Dreh
element 3 an der Drehposition mit maximalem Nacheilungs
winkel befindet.
Die relativen Positionen des Verriegelungsstifts 34 und
der Eingriffaussparung 32 sind so festgelegt, daß jede
der zweiten, dritten und vierten Schaufeln 21, 22 und 23
von der gegenüberliegenden Seitenfläche der benachbarten
Trennwand 10 auf seiten der voreilungsseitigen Kammer um
einen schmalen Zwischenraum S geringfügig beabstandet
ist, wenn der Eingriffabschnitt 34a des Verriegelungs
stifts 34 mit der Eingriffaussparung 32 in Eingriff ist,
obwohl der Ausbauchungsabschnitt 30 an der gegenüberlie
genden Seitenfläche der benachbarten Trennwand 10 an
liegt. Die Abmessung des Zwischenraums S in Breitenrich
tung oder Umfangsrichtung ist durch das durchschnittliche
Drehmoment, die Gleitreibung und die Größe des Drehele
ments 3 bestimmt. Diese Anordnung kann eine Haftung
zwischen den Schaufeln 21 bis 23 und den Trennwänden 10
verhindern und dadurch das Ansprechverhalten auf die
Drehung verbessern. Zusätzlich zu den Zwischenräumen S.
die die drei Schaufeln 21 bis 23 von den Trennwänden 10
trennen, kann optional ein weiterer Zwischenraum vorgese
hen sein, der den Ausbauchungsabschnitt 30 von der Seite
der Trennwand 10 trennt.
Die Druckaufnahmekammer 36 steht mit der nacheilungssei
tigen Öldruckkammer 29 über eine Ölbohrung 38 in Verbin
dung, die in der hinteren Abdeckung ausgebildet ist, und
kann den Verriegelungsstift 34 nach links in Fig. 2
schieben, um den Eingriffabschnitt 34a entgegen der
Federkraft der Schraubenfeder 35 durch den Hydraulik
druck, der von der nacheilungsseitigen Öldruckkammer 29
durch die Ölbohrung 38 ausgeübt wird, aus der Eingriff
aussparung 32 auszurücken.
Die Federkraft der Schraubenfeder 35 ist durch die Bezie
hung zwischen der zwischen positiven und negativen Werten
wechselnden Drehmomentschwankung, die in der Nockenwelle
2 und im Drehelement 3 während der Brennkraftmaschinen
drehung erzeugt wird, und dem Hydraulikdruck, der auf die
Druckaufnahmekammer 36 ausgeübt wird, bestimmt. Genauer
wird die Federkraft der Schraubenfeder 35 auf einen Wert
gesetzt, um die Schraubenfeder nur zu komprimieren, wenn
ein Hydraulikdruck höher als der Durchschnittswert des
maximalen Spitzenwerts der positiven Drehmomentschwankung
und des maximalen Spitzenwerts der negativen Drehmoment
schwankung auf die Druckaufnahmekammer 36 ausgeübt wird,
d. h. wenn der Hydraulikdruck, der einem Drehmoment
innerhalb des Bereichs vom Durchschnittswert zum positi
ven oder negativen maximalen Spitzenwert entspricht,
ausgeübt wird. Eine in Fig. 2 gezeigte Bohrung 49 ist
eine Belüftungsbohrung, die die Gleitbewegung des Verrie
gelungsstifts 34 erleichtert.
Der Hydraulikkreis 4 besitzt, wie in Fig. 2 gezeigt ist,
einen ersten Hydraulikdurchlaß 41 für die Beaufschlagung
und Entlastung von Hydraulikdruck in den voreilungsseiti
gen Hydraulikkammern 28 sowie einen zweiten Hydraulik
durchlaß 42 für die Beaufschlagung und Entlastung von
Hydraulikdruck in den nacheilungsseitigen Hydraulikkam
mern 29. Diese Hydraulikdurchlässe 41 und 42 werden über
ein elektromagnetisches Steuerventil 45 wahlweise mit
einer Ölhauptstrecke 43 und einem Entleerungsdurchlaß 44
verbunden. Die Ölhauptstrecke 43 besitzt eine Ölpumpe 47
zum Liefern von druckbeaufschlagtem Öl von einer Ölwanne
46. Das stromabseitige Ende des Entleerungsdurchlasses 44
steht mit der Ölwanne 46 in Verbindung.
Der erste Hydraulikdurchlaß 41 umfaßt einen ersten Durch
laßabschnitt 41a, der im wesentlichen kanalförmig ist und
von der Innenseite des Zylinderkopfes 17 zur Innenseite
des vorderen Endabschnitts 2a der Nockenwelle 2 führt,
und vier Verzweigungsdurchlässe 41b, die im Rotor 19
radial verlaufen, um eine Verbindung zwischen dem ersten
Durchlaßabschnitt 41a und jeder voreilungsseitigen Hy
draulikkammer 28 herzustellen.
Andererseits enthält der zweite Hydraulikdurchlaß 42
einen zweiten Durchlaßabschnitt 42a, der im wesentlichen
kanalförmig ist und im vorderen Endabschnitt 2a der
Nockenwelle 2 ausgebildet ist, und Verzweigungsdurchlässe
43b, die im Rotor 19 des Drehelements 3 radial verlaufen,
um eine Verbindung zwischen dem zweiten Durchlaßabschnitt
42a und jeder nacheilungsseitigen Hydraulikkammer 29
herzustellen.
Das elektromagnetische Steuerventil 45 ist ein Vieran
schluß-Zweistellungs-Ventil mit einem internen Ventilele
ment, das so beweglich ist, daß es einen von mehreren
verschiedenen Verbindungszuständen zwischen den Hydrau
likdurchlässen 41 und 42, der Ölhauptstrecke 43 und dem
Entleerungsdurchlaß 44 unter der Steuerung einer Steuer
einheit 48 wählt. Die Steuereinheit 48 erfaßt die momen
tanen Betriebsbedingungen anhand eines Kurbelwinkelsen
sors zur Erfassung der Brennkraftmaschinendrehzahl und
eines Luftdurchflußmengenmessers zur Erfassung der An
saugluftmenge und erfaßt ferner die relative Drehposition
zwischen dem Steuerzahnkranz 1 und der Nockenwelle 2
anhand der Signale vom Kurbelwinkelsensor und von einem
Nockenwinkelsensor.
Die Ventilsteuerungsvorrichtung wird folgendermaßen
betrieben: Zunächst empfängt das elektromagnetische
Steuerventil 45 bei einem Anlaßvorgang oder dem Leerlauf
betrieb der Brennkraftmaschine ein Steuersignal von der
Steuereinheit 48 und verbindet die Ölhauptstrecke 43 mit
dem zweiten Hydraulikdurchlaß 42 und den Entleerungs
durchlaß 44 mit dem ersten Hydraulikdurchlaß 41. Daher
wird der Hydraulikdruck von der Ölpumpe 47 an die nach
eilungsseitige Hydraulikkammer 29 über den zweiten Hy
draulikdurchlaß 42 angelegt. Andererseits wird an die
voreilungsseitigen Kammern 28 kein Hydraulikdruck gelie
fert, so daß sie in einem Niederdruckzustand wie etwa bei
angehaltener Brennkraftmaschine gehalten werden.
Daher wird das Drehelement 3 in den in Fig. 1 gezeigten
Zustand versetzt, in dem die seitliche Oberfläche des
Ausbauchungsabschnitts 30 an einer seitlichen Oberfläche
der benachbarten Trennwand 10 auf seiten der voreilungs
seitigen Kammer anliegt. Folglich wird die relative
Drehposition des Steuerzahnkranzes 1 und der Nockenwelle
2 auf einer Seite (der Nacheilungswinkelseite) gehalten,
um die Einlaßventil-Öffnungs- und Einlaßventil-Schließ
zeiten zur Nacheilungsseite zu steuern. Somit kann die
Ventilsteuerungsvorrichtung den Verbrennungswirkungsgrad
unter Verwendung von Trägheitsansaugluft verbessern, was
sich auf die Stabilität der Drehung der Brennkraftma
schine und auf den Kraftstoffverbrauch vorteilhaft aus
wirkt.
Da in diesem Betriebszustand der Hydraulikdruck in den
nacheilungsseitigen Kammern 29 noch immer verhältnismäßig
niedrig bleibt, wird der Verriegelungsstift 34 durch die
Federkraft der Schraubenfeder 35, die den von der Ölboh
rung 38 zur Druckaufnahmekammer 36 gelieferten Hydraulik
druck überwindet, in Eingriff mit der Eingriffaussparung
32 der hinteren Abdeckung 8 gehalten. Somit hält diese
Ventilsteuerungsvorrichtung das Drehelement 3 stabil und
zuverlässig auf einer Position auf seiten des Nachei
lungswinkels, wodurch verhindert wird, daß durch Ände
rungen des Hydraulikdrucks in der nacheilungsseitigen
Hydraulikkammer 29 oder durch Drehmomentschwankungen der
Nockenwelle 2 zwischen positiven und negativen Werten
Vibrationen verursacht werden, außerdem wird ein mögli
cher Zusammenstoß und ein daraus sich ergebendes Schlag
geräusch zwischen dem Ausbauchungsabschnitt 30 und den
Schaufeln 21 bis 23 einerseits und den Trennwänden 10
andererseits verhindert.
Wenn das Fahrzeug anfährt und der Brennkraftmaschinenbe
triebspunkt in einen vorgegebenen Bereich mit niedriger
Drehzahl und niedriger Last eintritt, hält das
elektromagnetische Steuerventil 45 den momentanen Be
triebszustand aufrecht und nimmt der Hydraulikdruck in
der nacheilungsseitigen Hydraulikkammer 29 zu. Daher wird
der Hydraulikdruck in der Druckaufnahmekammer 36 auf
einen Pegel erhöht, der den Verriegelungsstift 34 entge
gen der Federkraft der Schraubenfeder 35 aus der
Eingriffaussparung 32 zurückzieht, so daß sich das Dreh
element 3 frei drehen kann. Der erhöhte Druck in den
nacheilungsseitigen Kammern 29 hält jedoch das Drehele
ment 3 stabil.
Wenn die Brennkraftmaschine in einen Bereich mit mittle
rer Drehzahl und mittlerer Last eintritt, befiehlt die
Steuereinheit 48 dem elektromagnetischen Steuerventil 45,
den Verbindungszustand im Hydraulikkreis in einen Zustand
zu ändern, in dem die Ölhauptstrecke 43 mit dem ersten
Hydraulikkreis 41 verbunden ist und der Entleerungsdurch
laß 44 mit dem zweiten Hydraulikdurchlaß 42 verbunden
ist.
Daher entleert der Hydraulikkreis 4 den Druck aus den
nacheilungsseitigen Hydraulikkammern 29 durch den zweiten
Hydraulikdurchlaß 42 und den Entleerungsdurchlaß 44 in
die Ölwanne 46, wodurch der Druck in den nacheilungssei
tigen Kammern 29 abnimmt. Andererseits liefert der Hy
draulikkreis 4 den Druck durch den ersten Hydraulikdurch
laß 41 an die voreilungsseitigen Hydraulikkammern 28,
wodurch der Druck in diesen voreilungsseitigen Hydraulik
kammern 28 erhöht wird. Durch diesen Druck dreht sich das
Drehelement 3 aus der in Fig. 1 gezeigten Position im
Uhrzeigersinn über eine maximale Winkelstrecke in die
Position, in der die Schaufeln 21 bis 23 an den gegen
überliegenden seitlichen Oberflächen (auf seiten der
Nacheilungskammern) der Trennwände 10 anschlagen.
Zum Zeitpunkt des Wechsels von der Voreilungswinkelseite
zur Nacheilungswinkelseite wird der Hydraulikdruck in den
nacheilungsseitigen Hydraulikkammern 29 durch Entleerung
abgesenkt, das Fluid in den nacheilungsseitigen Hydrau
likkammern 29 wird jedoch durch die Drehung des Drehele
ments 3 mit Druck beaufschlagt, so daß der Hydraulikdruck
verhältnismäßig hoch gehalten wird. Im Ergebnis bleibt
der Hydraulikdruck in der Druckaufnahmekammer 36 hoch
genug, um den Verriegelungsstift 34 entgegen der Feder
kraft der Schraubenfeder 35 zurückgezogen zu halten.
Somit dreht sich das Drehelement 3 schnell und ohne
Beschränkung zur Seite der Nacheilungshydraulikkammern.
Folglich drehen sich der Steuerzahnkranz 1 und die Noc
kenwelle 2 relativ zueinander und ändern die Öffnungs-
und Schließzeitpunkte des Einlaßventils zur Voreilungs
seite. Dadurch wird der Pumperverlust der Brennkraftma
schine verringert und wird die Ausgangsleistung erhöht.
Wenn der Bereich mit hoher Drehzahl und hoher Last er
reicht wird, ändert das elektromagnetische Steuerventil
45 die Verbindung im Hydraulikkreis in den Zustand, in
dem die Ölhauptstrecke 43 mit dem zweiten Hydraulikdurch
laß 42 und der Entleerungsdurchlaß 42 mit dem ersten
Hydraulikdurchlaß 41 wie im Leerlaufbetrieb verbunden
sind. In diesem Zustand ist der Druck in den voreilungs
seitigen Hydraulikkammern 28 abgesenkt, während der Druck
in den nacheilungsseitigen Hydraulikkammern 29 erhöht
ist. Folglich dreht sich das Drehelement 3 im Gegenuhr
zeigersinn in den in Fig. 1 gezeigten Zustand, um die
Öffnungs- und Schließzeitpunkte des Einlaßventils zur
Nacheilungsseite zu ändern. Somit kann die Ventilsteue
rungsvorrichtung den Einlaßbeschickungswirkungsgrad
verbessern und die Ausgangsleistung der Brennkraftma
schine erhöhen.
Wenn die Brennkraftmaschine angehalten wird, wird das
Drehelement 3 während eines Leerlaufbetriebs vor dem
Anhalten in einer Richtung zur voreilungsseitigen Hydrau
likkammer 28 in den in Fig. 1 gezeigten Zustand gedreht,
wobei der Eingriffabschnitt 34a des Verriegelungsstifts
34 durch die Federkraft der Schraubenfeder 35 in die
Eingriffaussparung 32 geschoben wird. Falls die Brenn
kraftmaschine ohne Durchgang durch einen Leerlaufbetrieb
plötzlich anhält, dreht sich das Drehelement 3 durch das
in der Nockenwelle 2 erzeugte Schwankungsdrehmoment zur
voreilungsseitigen Hydraulikkammer 28, wobei der Verrie
gelungsstift 34 in der Eingriffaussparung 32 in Eingriff
gelangt.
Diese Ventilsteuerungsvorrichtung kann das Drehelement 3
an einer gewünschten Zwischenposition halten, indem es
Hydraulikdruck entsprechend den Betriebsbedingungen der
Brennkraftmaschine geeignet an die voreilungsseitigen und
nacheilungsseitigen Kammern liefert oder von diesen
abführt.
Der Verriegelungsstift 34 gleitet in der Gleitbohrung 33
wiederholt vorwärts und rückwärts in die Eingriffausspa
rung 32 und aus dieser heraus, so daß aufgrund der
Gleitreibung in der Stiftgleitbohrung 33 und in der
Eingriffaussparung 32 eine Tendenz zur Erzeugung von
Abriebmetallpulver besteht. Dieses Metallpulver strömt
mit dem Hydraulikfluid durch die Zentrifugalkraft, die
durch die Drehung des Steuerzahnkranzes 1 erzeugt wird,
radial auswärts zur inneren Umfangsfläche 6a des Gehäuses
und sammelt sich im Ölreservoir 31 an. Somit dient das
Ölreservoir 31 dazu, zu verhindern, daß Metallpulver in
den Zwischenraum zwischen der äußeren Umfangsfläche der
ersten Schaufel 20 und der inneren Umfangsfläche 6a des
Gehäuses 6 strömt. Die Nuten 31a dienen dazu, das vom
Ölreservoir-Abschnitt 31 zur ersten Schaufel 20 strömende
Metallpulver abzufangen, und schützen das Dichtungsele
ment 26 und die innere Umfangsfläche 6a des Gehäuses. Das
Ölreservoir 31 befindet sich an der Position am nächsten
bei der Quelle des Abriebmetallpulvers, so daß der Ölre
servoir-Abschnitt 31 das Pulver wirksam sammeln kann und
eine Strömung des Pulvers zum Dichtungselement 26 wirksam
verhindern kann.
Das im Reservoir 31 und in den Nuten 31a gesammelte
Metallpulver wird mit dem zur Ölwanne 46 strömenden Fluid
durch den ersten Hydraulikdurchlaß 41 leicht zurückge
führt, wenn das Fluid von den voreilungsseitigen Kammern
28 etwa beim Übergang in den Hochdrehzahlbereich entleert
wird.
Daher kann diese Ventilsteuerungsvorrichtung die äußeren
Oberflächen der Dichtungselemente 26 und die innere
Oberfläche 6a des Gehäuses vor einem Verkratzen durch
Metallpulver schützen, so daß die Dichtungswirkung der
Dichtungselemente 26 sowie die Dauerhaftigkeit der Dich
tungselemente 26 und des Gehäuses 6 verbessert werden.
In dieser Ausführungsform ist das Ölreservoir 31 in dem
Ausbauchungsabschnitt 31 gebildet, der seinerseits auf
seiten einer der Schaufeln ausgebildet ist. Dieser Ent
wurf erhöht den Umfangsabstand und den Winkelabstand
zwischen dem Ölreservoir 31 und dem nächsten Dichtungs
element 26, ferner verbessert die konkave Form des Ölre
servoirs 31 den Pulversammel-Wirkungsgrad.
Darüber hinaus ist die Stiftgleitbohrung 33 im Ausbau
chungsabschnitt 30 auf seiten der Schaufel 20 ausgebil
det. Diese Anordnung beseitigt einen nachteiligen Einfluß
auf die Dichtungswirkung zwischen jeder der vorderen und
hinteren Stirnflächen der Schaufel und der vorderen oder
hinteren Abdeckung 7 bzw. 8.
Das Drehelement 3 gemäß dieser Ausführungsform ist ein
teilig ausgebildet, ist aus einer gesinterten Legierung
hergestellt und kann bei geringeren Kosten gefertigt
werden, obwohl die Struktur einschließlich des Ausbau
chungsabschnitts 30 verhältnismäßig kompliziert ist.
Die Nuten 31a, die mit der voreilungsseitigen Hydraulik
kammer 28 über den Ölreservoir-Abschnitt 31 in Verbindung
stehen, sind für die Beseitigung einer Druckdifferenz
zwischen den Nuten 31a und der voreilungsseitigen Hydrau
likkammer 28 vorteilhaft, so daß verhindert wird, daß
Fluid zwischen dem vorderen oder hinteren Ende des Aus
bauchungsabschnitts 30 und der inneren Oberfläche der
vorderen oder hinteren Abdeckung 7 oder 8 strömt. Dadurch
wird die Bewegung des Verriegelungsstifts 34 stabili
siert.
In dieser Ausführungsform ändert die Ventilsteuerungsvor
richtung die Ventilöffnungs- und Ventilschließzeitpunkte
durch Zuführen und Entleeren des Hydraulikdrucks und
verwendet die Federkraft der Schraubenfeder 35 des Ver
riegelungsmechanismus 9, die wie oben erwähnt auf einen
besonderen Wert gesetzt ist. Daher begrenzt diese Vor
richtung Schwingungen des Drehelements 3 aufgrund von
Drehmomentschwankungen der Anfangsperiode der Entriege
lung, verhindert Schlaggeräusche des Drehelements gegen
die Trennwände 10 und verbessert dadurch die Dauerhaftig
keit des Drehelements 3.
Fig. 3 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung.
Das Drehelement 3 besitzt auf einer Seite der ersten
Schaufel 20 wie in der vorhergehenden Ausführungsform den
Ausbauchungsabschnitt 30. Das Ölreservoir 31 ist nicht
durch Einkerben der äußeren Umfangsfläche des Ausbau
chungsabschnitts 30, sondern durch Bilden eines schmalen
Zwischenraums zwischen der inneren Umfangsfläche des
Gehäuses 6 und der äußeren Umfangsfläche des Ausbau
chungsabschnitts 30, die der inneren Umfangsfläche des
Gehäuses 6 zugewandt ist, gebildet. In dieser Ausfüh
rungsform bilden die äußere Umfangsfläche des Ausbau
chungsabschnitts 30 und die äußere Umfangsfläche der
Schaufel 20 eine gemeinsame (zylindrische) Oberfläche.
Dieses Ölreservoir 31 verhindert die Strömung von Abrieb
metallpulver zum Dichtungselement 26. Die zweite Ausfüh
rungsform erfordert keine Kerbe in der äußeren Umfangs
fläche des Ausbauchungsabschnitts 30 und erleichtert
dadurch den Herstellungsprozeß des Drehelements 3, was
sich auf den Produktionswirkungsgrad vorteilhaft aus
wirkt.
Die Erfindung ist nicht auf die gezeigten Ausführungsfor
men eingeschränkt. Beispielsweise ist es möglich, statt
der Lieferung von Hydraulikdruck von den nacheilungssei
tigen Hydraulikkammern 29 an die Druckaufnahmekammer 36
des Verriegelungsmechanismus 9 einen Hydraulikkreis
unabhängig von den Hydraulikkreisen für die voreilungs
seitigen und nacheilungsseitigen Kammern 28 und 29 vorzu
sehen.
Um das Drehgleichgewicht zwischen der Schaufel 20 in der
Nähe des Ausbauchungsabschnitts 30 und den anderen Schau
feln 21 bis 33 sicherzustellen, kann die Wanddicke der
dritten Schaufel 22 gegenüber der ersten Schaufel 20
erhöht werden.
Außerdem ist es möglich, einen V-förmigen Zwischenraum,
der die erste Schaufel 20 und den Ausbauchungsabschnitt
30 trennt, statt der Bildung der Schaufel 20 und des
Ausbauchungsabschnitts 30 als einteiligen Abschnitt
auszubilden.
Diese Anmeldung basiert auf JP 11-230153-A (1999), dessen
gesamter Inhalt hiermit durch Literaturhinweis eingefügt
ist.
Obwohl die Erfindung oben mit Bezug auf bestimmte Ausfüh
rungsformen beschrieben worden ist, ist die Erfindung
selbstverständlich nicht darauf eingeschränkt. Dem Fach
mann werden angesichts der obigen Lehren Abwandlungen und
Änderungen an den Ausführungsformen deutlich. Der Umfang
der Erfindung ist durch die folgenden Ansprüche defi
niert.
Claims (10)
1. Ventilsteuerungsvorrichtung für Brennkraftmaschi
nen,
gekennzeichnet durch
einen Drehkörper (1), der eine Drehung von einer Kurbelwelle der Brennkraftmaschine aufnimmt,
eine Nockenwelle (2), die relativ zum Drehkörper (1) drehbar ist,
ein Gehäuse (6), das relativ zum Drehkörper (1) oder zur Nockenwelle (2) drehfest ist und eine Hydraulik kammer sowie eine Eingriffaussparung (32) aufweist,
ein Rotorelement (3), das relativ zu demjenigen Element aus der den Drehkörper (1) und die Nockenwelle (2) umfassenden Gruppe, das relativ zum Gehäuse (6) drehbar ist, drehfest ist und eine Schaufel (20), die sich radial erstreckt und die Hydraulikkammer des Gehäu ses (6) in eine voreilungsseitige Kammer (28) und eine nacheilungsseitige Kammer (29) unterteilt, und eine Stiftgleitbohrung (33), die sich in axialer Richtung der Nockenwelle (2) erstreckt, umfaßt,
ein Dichtungselement (26), das am äußeren Ende der Schaufel (20) vorgesehen ist, um eine Dichtung zwi schen einer inneren Umfangsfläche des Gehäuses (6) und dem äußeren Ende der Schaufel (20) zu erzeugen,
einen Hydraulikkreis (4), der die voreilungssei tige und die nacheilungsseitige Kammer (28, 29) wahlweise mit Hydraulikfluid beaufschlagt bzw. von Hydraulikfluid entlastet und dadurch die Schaufel (20) entweder in Vorwärtsrichtung oder in Rückwärtsrichtung dreht,
einen Verriegelungsstift (34), der in der Stift gleitbohrung (32) des Rotorelements (3) gleitend aufge nommen ist und eine relative Drehung zwischen dem Gehäuse (6) und dem Rotorelement (3) verhindert, wenn er in die Eingriffaussparung (32) des Gehäuses (6) eingerückt ist, und eine relative Drehung zwischen dem Gehäuse (6) und dem Rotorelement (3) zuläßt, wenn er aus der Eingriffaus sparung (32) ausgerückt ist, und
ein Ölreservoir (31), das sich in radialer Rich tung zwischen der Stiftgleitbohrung (33) und der inneren Umfangsfläche des Gehäuses (6) befindet und entweder mit der voreilungsseitigen Kammer (28) oder mit der nach eilungsseitigen Kammer (29) in Verbindung steht.
einen Drehkörper (1), der eine Drehung von einer Kurbelwelle der Brennkraftmaschine aufnimmt,
eine Nockenwelle (2), die relativ zum Drehkörper (1) drehbar ist,
ein Gehäuse (6), das relativ zum Drehkörper (1) oder zur Nockenwelle (2) drehfest ist und eine Hydraulik kammer sowie eine Eingriffaussparung (32) aufweist,
ein Rotorelement (3), das relativ zu demjenigen Element aus der den Drehkörper (1) und die Nockenwelle (2) umfassenden Gruppe, das relativ zum Gehäuse (6) drehbar ist, drehfest ist und eine Schaufel (20), die sich radial erstreckt und die Hydraulikkammer des Gehäu ses (6) in eine voreilungsseitige Kammer (28) und eine nacheilungsseitige Kammer (29) unterteilt, und eine Stiftgleitbohrung (33), die sich in axialer Richtung der Nockenwelle (2) erstreckt, umfaßt,
ein Dichtungselement (26), das am äußeren Ende der Schaufel (20) vorgesehen ist, um eine Dichtung zwi schen einer inneren Umfangsfläche des Gehäuses (6) und dem äußeren Ende der Schaufel (20) zu erzeugen,
einen Hydraulikkreis (4), der die voreilungssei tige und die nacheilungsseitige Kammer (28, 29) wahlweise mit Hydraulikfluid beaufschlagt bzw. von Hydraulikfluid entlastet und dadurch die Schaufel (20) entweder in Vorwärtsrichtung oder in Rückwärtsrichtung dreht,
einen Verriegelungsstift (34), der in der Stift gleitbohrung (32) des Rotorelements (3) gleitend aufge nommen ist und eine relative Drehung zwischen dem Gehäuse (6) und dem Rotorelement (3) verhindert, wenn er in die Eingriffaussparung (32) des Gehäuses (6) eingerückt ist, und eine relative Drehung zwischen dem Gehäuse (6) und dem Rotorelement (3) zuläßt, wenn er aus der Eingriffaus sparung (32) ausgerückt ist, und
ein Ölreservoir (31), das sich in radialer Rich tung zwischen der Stiftgleitbohrung (33) und der inneren Umfangsfläche des Gehäuses (6) befindet und entweder mit der voreilungsseitigen Kammer (28) oder mit der nach eilungsseitigen Kammer (29) in Verbindung steht.
2. Ventilsteuerungsvorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (6) eine Druck
aufnahmekammer (36) aufweist, die entweder mit der vor
eilungsseitigen Kammer (28) oder mit der nacheilungssei
tigen Kammer (29) in Verbindung steht und einen Fluid
druck aufnimmt, um den Verriegelungsstift (34) in Aus
rückrichtung zu schieben, um den Verriegelungsstift (34)
aus der Eingriffaussparung (32) auszurücken, eine Feder
(35) vorgesehen ist, die den Verriegelungsstift (34) in
Einrückrichtung vorbelastet, um den Verriegelungsstift
(34) in die Eingriffaussparung (32) einzurücken, das
Gehäuse (6) mehrere radial verlaufende Trennwände (10)
aufweist, die mehrere Hydraulikkammern definieren, das
Rotorelement (3) mehrere Schaufeln (21 bis 23) aufweist,
wovon jede eine der Hydraulikkammern in eine voreilungs
seitige Kammer (28) und in eine nacheilungsseitige Kammer
(29) unterteilt und wovon jede mit dem Dichtungselement
(26) versehen ist, und die Stiftgleitbohrung (33) und das
Ölreservoir (31) sich an einer Position in Umfangsrich
tung zwischen dem Dichtungselement (26) einer der Schau
feln (20 bis 23) und einer der Trennwände (10) befinden.
3. Ventilsteuerungsvorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (6) eine innere
Umfangsfläche (6a) aufweist, die radial einwärts orien
tiert ist, die Schaufel (20) eine äußere Umfangsfläche
aufweist, die radial auswärts zur inneren Umfangsfläche
(6a) des Gehäuses (6) orientiert ist, und in der äußeren
Umfangsfläche der Schaufel (20) eine Dichtungsnut (25)
ausgetieft ist, wobei das Ölreservoir (31) durch eine
ausgetiefte Fläche definiert ist, die radial auswärts zur
inneren Umfangsfläche (6a) des Gehäuses (6) orientiert
ist, und ein radialer Abstand der ausgetieften Fläche von
der Achse der Nockenwelle (2) kürzer als der radiale
Abstand der äußeren Umfangsfläche der Schaufel (20) ist.
4. Ventilsteuerungsvorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß das Rotorelement (3) einen
Ausbauchungsabschnitt (30) aufweist, in dem die Stift
gleitbohrung (33) und das Ölreservoir (31) ausgebildet
sind, und die Schaufel (21 bis 23) und der Ausbauchungs
abschnitt (30) in zwei verschiedenen radialen Richtungen
nach außen vorstehen.
5. Ventilsteuerungsvorrichtung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß das Rotorelement (3) eine
Ölnut (31a) aufweist, die sich an einer Position in
Umfangsrichtung zwischen der Schaufel (21 bis 23) und dem
Ausbauchungsabschnitt (30) radial erstreckt und durch das
Ölreservoir (31) entweder mit der voreilungsseitigen
Kammer (28) oder mit der nacheilungsseitigen Kammer (29)
in Verbindung steht.
6. Ventilsteuerungsvorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß das Rotorelement (3) eintei
lig aus einer gesinterten Legierung hergestellt ist.
7. Ventilsteuerungsvorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß der Drehkörper die Form eines
Steuerzahnkranzes (1) hat, das Gehäuse (6) mit dem Dreh
körper (1) so kombiniert ist, daß sich der Drehkörper (1)
und das Gehäuse (6) als Einheit drehen, und das Rotorele
ment (3) mit der Nockenwelle (2) so kombiniert ist, daß
das Rotorelement (3) und die Nockenwelle (2) sich als
Einheit drehen.
8. Ventilsteuerungsvorrichtung für den Nockenwellen
antrieb einer Brennkraftmaschine,
gekennzeichnet durch
ein Gehäuse (6), das erste und zweite radiale Trennwände (10), die dazwischen eine erste Hydraulikkam mer definieren, wenigstens eine weitere radiale Trennwand (10), die eine zweite Hydraulikkammer definiert, sowie eine Eingriffaussparung (32) aufweist, und
ein Rotorelement (3), das im Gehäuse (6) drehbar ist und umfaßt:
ein Gehäuse (6), das erste und zweite radiale Trennwände (10), die dazwischen eine erste Hydraulikkam mer definieren, wenigstens eine weitere radiale Trennwand (10), die eine zweite Hydraulikkammer definiert, sowie eine Eingriffaussparung (32) aufweist, und
ein Rotorelement (3), das im Gehäuse (6) drehbar ist und umfaßt:
- - eine Nabe (19),
- - eine erste Schaufel (20), die sich von der Nabe (19) radial in die erste Hydraulikkammer erstreckt und die erste Hydraulikkammer des Gehäuses (6) in eine voreilungsseitige Fluiddruckkammer (28), die einen Fluid druck aufnimmt, der das Rotorelement (3) in einer ersten Drehrichtung antreibt, und in eine nacheilungsseitige Fluiddruckkammer (29), die einen Fluiddruck aufnimmt, der das Rotorelement (3) in einer zweiten Drehrichtung an treibt, unterteilt,
- - eine zweite Schaufel (21 bis 23), die sich von der Nabe (19) radial in die zweite Hydraulikkammer erstreckt und die zweite Hydraulikkammer des Gehäuses (6) in eine voreilungsseitige Fluiddruckkammer (28), die einen Fluiddruck aufnimmt, der das Rotorelement (3) in der ersten Drehrichtung antreibt, und in eine nachei lungsseitige Fluiddruckkammer (29), die einen Fluiddruck aufnimmt, der das Rotorelement (3) in der zweiten Dreh richtung antreibt, unterteilt, und
- - einen Ausbauchungsabschnitt (30), der mit einer Stiftgleitbohrung (33) versehen ist, die sich in axialer Richtung des Rotorelements (3) erstreckt und einen Verriegelungsstift (34) aufnimmt, der in die Ein griffaussparung (32) des Gehäuses (6) hinein und aus die ser heraus axial beweglich ist, um eine relative Drehung zwischen dem Gehäuse (6) und dem Rotorelement (3) zu verriegeln bzw. freizugeben, wobei der Ausbauchungsab schnitt (30) radial von der Nabe (19) in die erste Hy draulikkammer vorsteht und in Umfangsrichtung zwischen der ersten Schaufel (20) und der ersten radialen Trenn wand (10) des Gehäuses (6) liegt und ferner mit einem eingetieften Abschnitt (30a) versehen ist, der zur inne ren Umfangsfläche (6a) des Gehäuses (6) geöffnet ist und zur Achse des Rotorelements (3) eingetieft ist.
9. Ventilsteuerungsvorrichtung nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, daß der eingetiefte Abschnitt
(30a) von der inneren Umfangsfläche (6a) des Gehäuses (6)
weggerichtet ist, um einen radialen Zwischenraum zwischen
dem Ausbauchungsabschnitt (30) und der inneren Umfangs
fläche (6a) des Gehäuses (6) zu erhöhen, so daß der
radiale Zwischenraum im eingetieften Abschnitt (30a)
zwischen dem Ausbauchungsabschnitt (30) und der inneren
Umfangsfläche (6a) des Gehäuses (6) größer als ein radia
ler Zwischenraum zwischen der ersten Schaufel (20) und
der inneren Umfangsfläche (6a) des Gehäuses (6) ist.
10. Ventilsteuerungsvorrichtung nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, daß der eingetiefte Abschnitt
eine Nut (31a) aufweist, die sich an einer Umfangsposi
tion zwischen dem Ausbauchungsabschnitt (30) und der
ersten Schaufel (20) radial erstreckt.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11230153A JP2001055914A (ja) | 1999-08-17 | 1999-08-17 | 内燃機関のバルブタイミング制御装置 |
JPP11-230153 | 1999-08-17 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE10039923A1 true DE10039923A1 (de) | 2001-03-01 |
DE10039923B4 DE10039923B4 (de) | 2005-12-01 |
Family
ID=16903435
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE10039923A Expired - Fee Related DE10039923B4 (de) | 1999-08-17 | 2000-08-16 | Ventilsteuerungsvorrichtung für Brennkraftmaschinen |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6311656B1 (de) |
JP (1) | JP2001055914A (de) |
DE (1) | DE10039923B4 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7578274B2 (en) | 2005-05-03 | 2009-08-25 | Schaeffler Kg | Camshaft adjuster |
Families Citing this family (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10112206A1 (de) * | 2001-03-14 | 2002-09-26 | Porsche Ag | Vorrichtung zur relativen Drehwinkelverstellung einer Nockenwelle einer Brennkraftmaschine zu einem Antriebsrad |
DE10213081A1 (de) * | 2002-03-20 | 2003-10-02 | Hydraulik Ring Gmbh | Ventilsteuerung zur Einstellung des Hubes von Ventilen in Kraftfahrzeugen |
US6666181B2 (en) | 2002-04-19 | 2003-12-23 | Borgwarner Inc. | Hydraulic detent for a variable camshaft timing device |
DE10303991A1 (de) * | 2003-02-01 | 2004-08-05 | Hydraulik-Ring Gmbh | Einrichtung zur Verstellung einer Nockenwelle einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeuges |
JP2005240651A (ja) * | 2004-02-25 | 2005-09-08 | Aisin Seiki Co Ltd | 弁開閉時期制御装置 |
DE502005000430D1 (de) * | 2004-02-27 | 2007-04-19 | Hydraulik Ring Gmbh | Nockenwellenverstelleinrichtung für Brennkraftmaschinen von Kraftfahrzeugen |
JP4896817B2 (ja) * | 2006-07-25 | 2012-03-14 | 本田技研工業株式会社 | 内燃機関の可変動弁装置 |
CN101994535A (zh) * | 2010-12-08 | 2011-03-30 | 成都恒高机械电子有限公司 | 一种连续可变气门正时相位器 |
GB201502863D0 (en) * | 2015-02-20 | 2015-04-08 | Eaton Srl | Valve control device |
FR3143694A1 (fr) * | 2022-12-16 | 2024-06-21 | Psa Automobiles Sa | Systeme d’arbre comprenant un pignon d’entraînement en métal fritté serré sur un arbre |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3058080B2 (ja) | 1996-04-12 | 2000-07-04 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関のバルブタイミング変更装置 |
US5836276A (en) * | 1996-08-09 | 1998-11-17 | Denso Corporation | Rotational phase adjusting apparatus having fluid reservoir |
JP3196696B2 (ja) | 1997-08-25 | 2001-08-06 | 株式会社デンソー | バルブタイミング調整装置 |
DE19844646C2 (de) * | 1997-09-29 | 2003-04-10 | Aisin Seiki | Ventilzeitsteuervorrichtung |
JPH11218014A (ja) * | 1998-02-03 | 1999-08-10 | Toyota Motor Corp | 可変バルブタイミング装置 |
DE19834843A1 (de) * | 1998-08-01 | 2000-02-03 | Porsche Ag | Einrichtung zur relativen Drehlagenänderung einer Welle zum Antriebsrad |
-
1999
- 1999-08-17 JP JP11230153A patent/JP2001055914A/ja active Pending
-
2000
- 2000-08-16 US US09/639,073 patent/US6311656B1/en not_active Expired - Fee Related
- 2000-08-16 DE DE10039923A patent/DE10039923B4/de not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7578274B2 (en) | 2005-05-03 | 2009-08-25 | Schaeffler Kg | Camshaft adjuster |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US6311656B1 (en) | 2001-11-06 |
JP2001055914A (ja) | 2001-02-27 |
DE10039923B4 (de) | 2005-12-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE19918910B4 (de) | Ventilzeit-Steuerungsvorrichtung | |
DE19914767C2 (de) | Ventilzeit-Steuerungseinrichtung | |
DE19655398B4 (de) | Dreh- oder Winkelphasen-Steuervorrichtung | |
DE602005000668T2 (de) | Schieberventilsvorrichung zur Verriegelungsstiftsentriegelung eines Nockenwellenverstellers | |
DE10142260B4 (de) | Variable Ventilsteuervorrichtung einer Brennkraftmaschine | |
DE69702561T2 (de) | Variable Ventilzeitsteuervorrichtung für Brennkraftmaschine | |
DE60307005T2 (de) | Schieberventilsvorrichung zur Betätigung des Verriegelungsstifts eines Nockenwellenverstellers | |
DE69810026T2 (de) | Ventilsteuerungseinrichtung fur eine Brennkraftmaschine | |
DE112015000780T5 (de) | Steuerventil für eine Ventilzeit-Steuervorrichtung und Ventilzeit-Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor | |
DE102008055191B4 (de) | Ventilzeitabstimmungseinstellgerät | |
DE102009042215A1 (de) | Nockenwellenversteller für eine konzentrische Nockenwelle | |
DE102013007071A1 (de) | Variable Ventilsteuerungsvorrichtung für einen Verbrennungsmotor | |
DE102005028680A1 (de) | Ventilzeitsteuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor | |
DE102012216432A1 (de) | Ventilsteuerzeitsteuervorrichtung | |
DE10053776A1 (de) | System zum Antreiben und Steuern einer Nocke für einen Verbrennungsmotor | |
DE10103876B4 (de) | Ventilsteuerzeitverstellvorrichtung für Verbrennungsmotoren | |
DE10039923A1 (de) | Ventilsteuerungsvorrichtung für Brennkraftmaschinen | |
DE19854891C2 (de) | Ventilzeitsteuervorrichtung | |
DE10045418A1 (de) | Vorrichtung zur Steuerung der Ventileinstellung für Brennkraftmaschinen | |
DE10142257A1 (de) | Steuervorrichtung für ein Einlassventil einer Brennkraftmaschine | |
DE19827930C2 (de) | Ventilsteuerungsvorrichtung | |
DE102010007748B4 (de) | Vorrichtung zur Änderung der Ventilsteuerzeiten | |
DE4402586A1 (de) | Einstellbares Zeitsteuerungssystem | |
DE10146578B4 (de) | Variables Ventilsteuerzeitensystem | |
DE69110642T2 (de) | Ventilsteuerung-Kontrollsystem für Verbrennungsmotor. |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: HITACHI, LTD., TOKIO/TOKYO, JP |
|
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |