DE10147336B4 - Variables Ventilzeitabstimmungssystem - Google Patents

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Abstract

Variables Ventilzeitabstimmungssystem für einen Verbrennungsmotor mit: einem Gehäuseelement (30), das einstückig mit entweder einer Kurbelwelle oder einer Nockenwelle (10) des Verbrennungsmotors drehbar ist; einem Rotorelement (20), das relativ drehbar an einem Gleitstück (31b), das an dem Gehäuseelement (30) vorgesehen ist, zusammengebaut ist und eine Winkelvorstellkammer (R1) sowie eine Winkelverzögerungskammer (R2) an einem Flügelabschnitt (23) an dem Gehäuseelement (30) ausbildet, wobei das Rotorelement (20) einstückig mit entweder der Nockenwelle (10) oder der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors drehbar ist; einen ersten Steuerungsmechanismus (A1; AB1), der die Relativdrehung des Gehäuseelements (30) und des Rotorelements (20) unter der Entriegelungsbedingung gestattet; einem Fluiddruckschaltkreis (C) zum Steuern des Betriebsfluids, das zu der Winkelvorstellkammer (R1), der Winkelveranismus (A1; AB1) zugeführt und von diesem ausgestoßen werden soll; einem Hilfssteuerungsmechanismus (B; AB1; AB2; AB2a, AB2b), der im Ansprechen auf das Betriebsfluid betätigt wird, das zu dem Fluiddruckschaltkreis (C) zugeführt und...

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein variables Zeitabstimmungssystem eines Verbrennungsmotors gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, und insbesondere ein variables Ventilzeitabstimmungssystem zum Steuern bzw. Regeln der Öffnung- und Schließzeitabstimmung eines Einlassventils und eines Auslassventils des Verbrennungsmotors.
  • Ein bekanntes variables Ventilzeitabstimmungssystem ist in JP-11-223112A offenbart, die am 17. August 1999 veröffentlicht wurde. Das offenbarte variable Ventilzeitabstimmungssystem hat ein Gehäuseelement, dass sich einstückig mit einer Kurbelwelle (oder einer Nockenwelle) des Verbrennungsmotors dreht, und ein Rotorelement, das sich einstückig mit der Nockenwelle (oder der Kurbelwelle) dreht. Das Rotorelement ist drehbar an einem Schuhabschnitt zusammengebaut, der an dem Gehäuseelement vorgesehen ist, und bildet eine Winkelvorstellkammer und eine Winkelverzögerungskammer an einem Flügelabschnitt an dem Gehäuseelement. Das variable Ventilzeitabstimmungssystem hat ebenso einen Relativdrehungssteuerungsmechanismus, der im Ansprechen auf ein Zuführen und ein Ausstoßen des Betriebsfluids betätigt wird. Der Relativdrehungssteuerungsmechanismus gestattet die relative Drehung des Gehäuseelements und des Rotorelements bei einer Entriegelungsbedingung und beschränkt die Drehung des Gehäuseelements und des Rotorelements bei einer Verriegelungsphase zwischen einer am weitesten vorgestellten Winkelphase und einer am weitesten verzögerten Winkelphase ausschließlich der am weitesten verzögerten Winkelphase (oder der weitesten vorgestellten Winkelphase) bei einer Verriegelungsbedingung. Das variable Ventilzeitabstimmungssystem hat des weiteren einen Fluiddruckschaltkreis zum Steuern des Betriebsfluids, das zu der Winkelvorstellkammer, der Winkelverzögerungskammer und dem Relativdrehungssteuerungsmechanismus zugeführt und von diesem ausgestoßen werden soll.
  • Bei dem in der vorstehend erwähnten Veröffentlichung offenbarten variablen Ventilzeitabstimmungssystem wird der Relativdrehungssteuerungsmechanismus zum Begrenzen der Relativdrehung des Gehäuseelements und des Rotorelements bei der Verriegelungsphase als eine mittlere Winkelphase zwischen der am weitesten vorgestellten Winkelphase und der am weitesten verzögerten Winkelphase, bis der Druck des aus dem Fluiddruckschaltkreis zugeführten Betriebsfluids einen Wert erreicht, der hoch genug ist (insbesondere bis die Relativdrehung des Gehäuseelements und des Rotorelements durch den Druck des Betriebsfluids gehalten werden kann), wenn der Verbrennungsmotor gestartet wird, angenommen. Wenn der Relativdrehungssteuerungsmechanismus wirksam bei dem Starten des Verbrennungsmotors betrieben wird, wird das Rotorelement nicht unnötig relativ zu dem Gehäuseelement durch eine Schwankung eines Drehmoments gedreht, was die Nockenwelle beeinflusst, und das Auftreten des Schlaggeräusches kann verhindert werden. Außerdem kann die geeignete und vorbestimmte variable Ventilzeitabstimmungssystem für das Starten erhalten werden und die Starteigenschaft des Verbrennungsmotors wird verbessert.
  • Wenn das Gehäuseelement einstückig mit der Kurbelwelle gedreht und das Rotorelement einstückig mit der Nockenwelle gedreht wird, wobei der vorstehend genannte Relativdrehungssteuerungsmechanismus angenommen wird, nimmt das Rotorelement eine große Kraft zu der Winkelverzögerungsseite relativ zu dem Gehäuseelement durch die Schwankung des Drehmoments auf, was die Nockenwelle beeinflusst. Wenn somit die Relativdrehungsphase (die gemäß der Bedingung bezeichnet, wenn der Verbrennungsmotor angehalten ist) des Gehäuseelements und des Rotorelements an der am weitesten vorgestellten Winkelphase positioniert ist, bevor der Verbrennungsmotor gestartet wird, wird der Relativdrehungssteuerungsmechanismus wirksam betrieben, sobald der Verbrennungsmotor gestartet ist, und beschränkt die Relativdrehung des Gehäuseelements und des Rotorelements bei der Verriegelungsphase (mittlerer Vorstellwinkel), wie in 6 gezeigt ist. Wenn jedoch die Relativdrehungsphase des Gehäuseelements und des Rotorelements an der am weitesten verzögerten Winkelphase vor dem Starten des Verbrennungsmotors positioniert ist, benötigt der Relativdrehungssteuerungsmechanismus eine lange Zeit, um wirksam betrieben zu werden, nachdem der Verbrennungsmotor gestartet wurde, wie in 7 gezeigt ist. Die Schwankung des Drehmoments, die durch den Nocken verursacht wird, dreht die Nockenwelle abwechselnd in Richtung der Vorstellwinkelseite und in Richtung der Verzögerungswinkelseite. Jedoch ist die Schwankung des Drehmoments in Richtung der Verzögerungswinkelseite größer als diejenige in Richtung der Vorstellwinkelseite. Die Nockenwelle wird schließlich zu der Verzögerungswinkelseite gedreht. Wenn demgemäß die Relativdrehungsphase des Gehäuseelements und des Rotorelements an der am weitesten verzögerten Winkelphase positioniert ist, bevor der Verbrennungsmotor gestartet wird, benötigt der Relativdrehungssteuerungsmechanismus eine lange Zeit, um beim Starten des Verbrennungsmotors wirksam betrieben zu werden (oder kann nicht wirksam betrieben werden) und das Schlaggeräusch und Defekte, wie zum Beispiel der Startdefekt des Verbrennungsmotors, können auftreten.
  • Die vorstehend beschriebenen Defekte können auch dann auftreten, wenn der vorstehend genannte Relativdrehungssteuerungsmechanismus die Relativdrehung des Gehäuseelements und des Rotorelements bei der am weitesten vorgestellten Winkelphase beschränkt. Wenn außerdem das Gehäuseelement einstückig mit der Nockenwelle gedreht wird und das Rotorelement einstückig mit der Kurbelwelle gedreht wird, nimmt das Gehäuseelement eine große Kraft zu der Winkelverzögerungsseite relativ zu dem Rotorelement durch die Schwankung des Drehmoments auf, was die Nockenwelle beeinflusst. Unter dieser Bedingung und wenn die Relativdrehphase des Gehäuseelements und des Rotorelements an der am weitesten vorgestellten Winkelphase positioniert ist, bevor der Verbrennungsmotor gestartet wird, benötigt der Relativdrehungssteuerungsmechanismus eine lange Zeit, um beim Starten des Verbrennungsmotors wirksam betrieben zu werden, und das Schlaggeräusch und Defekte, wie zum Beispiel der Startdefekt des Verbrennungsmotors, können auftreten. Die vorstehend beschriebenen Defekte treten in hohem Maße auf, wenn die Reibung bei niedriger Temperatur hoch ist und dergleichen.
  • Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes variables Ventilzeitabstimmungssystem zu schaffen, bei dem der Relativdrehungssteuerungsmechanismus in einer kurzen Zeit wirksam betrieben werden kann, nachdem der Verbrennungsmotor gestartet ist.
  • Die Aufgabe wird durch ein Variables Ventilzeitabstimmungssystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Die Erfindung ist in den Unteransprüchen weiter gebildet.
  • Wenn die vorliegende Erfindung tatsächlich bei einem variablen Ventilzeitabstimmungssystem für ein Automobil verwendet wird, ist eine Vorspannvorrichtung wünschenswerterweise zum drehbaren Vorspannen des Rotorelements zu der Winkelvorstellseite (oder zur Winkelverzögerungsseite) relativ zu dem Gehäuseelement mit einer vorbestimmten Vorspannkraft vorgesehen. Der Hilfssteuerungsmechanismus ist vorteilhaft an dem Relativdrehungssteuerungsmechanismus einstückig zusammengebaut.
  • Gemäß dem variablen Ventilzeitabstimmungssystem dieser Erfindung wird bei einer frühzeitigen Stufe des Verbrennungsmotorstarts das Betriebsfluid nicht ausreichend aus dem Fluiddruckschaltkreis zu jeder Vorstellkammer, jeder Winkelverzögerungskammer, dem Relativdrehungssteuerungsmechanismus und dem Hilfssteuerungsmechanismus ausgestoßen. Folglich kann die relative Drehphase des Rotorelements zu dem Gehäuseelement nicht durch den Druck des Betriebsfluids gehalten werden. Wenn die relative Drehphase des Rotorelements und des Gehäuseelements nicht an der Verriegelungsphase positioniert ist, werden das Gehäuseelement und das Rotorelement relativ durch die Schwankung des Drehmoments gedreht, was sich auf die Nockenwelle auswirkt.
  • Bei dem Ausführungsbeispiel dieser Erfindung ist der Hilfssteuerungsmechanismus zum Beschränken der Drehung der Rotorelements nur zu der Winkelverzögerungsseite (oder zu der Winkelvorstehseite) relativ zu dem Gehäuseelement bei der Stellphase zwischen der am weitesten verzögerten Winkelphase (oder der am weitesten vorgestellten Winkelphase) und der Verriegelungsphase bei der Verriegelungsbedingung vorgesehen. Wenn demgemäß die relative Drehphase des Gehäuseelements und des Rotorelements von der am weitesten verzögerten Winkelphase (oder der am weitesten vorgestellten Winkelphase) zu der Stellphase (zum Beispiel der Punkt 'ta1' in 5) durch die Schwankung des Drehmoments, die sich auf die Nockenwelle auswirkt, variiert wird, gelangt der Hilfssteuerungsmechanismus in die Verriegelungsbedingung. Dann beschränkt der Hilfssteuerungsmechanismus die Drehung des Rotorelements nur zu der Winkelverzögerungsseite (oder zu der Winkelvorstellseite) relativ zu dem Gehäuseelement und der Anfangswert der relativen Drehphase wird bei der Stellphase (zum Beispiel 'eine um ein Viertel vorgestellte Phase' in 5) gehalten. Daher wird der Bereich (der Rotationsgrad des Rotorelements), um den sich das Rotorelement relativ zu dem Gehäuseelement drehen kann, durch den Hilfssteuerungsmechanismus klein (Verringerung). Somit wird die relative Drehphase des Gehäuseelements und des Rotorelements momentan nachher zu der Verriegelungsphase durch die Schwankung des Drehmoments variiert, das die Nockenwelle beeinflusst. Dann wird die relative Drehphase des Gehäuseelements und des Rotorelements bei der Verriegelungsphase durch den Relativdrehungssteuerungsmechanismus beschränkt. Demgemäß kann die Zeit, die für die relative Drehung des Gehäuseelements und des Rotorelements zum Beschränken an der Verriegelungsphase (zum Beispiel dem Punkt 'ta2' in 5) von dem Zeitpunkt, wenn der Verbrennungsmotor gestartet wird (zum Beispiel der Punkt '0' in 5), durch den Relativdrehungssteuerungsmechanismus verringert werden. Dann kann das Auftreten des Schlaggeräuschs durch den Flügel, der den Vorsprung berührt, und der Startdefekt des Verbrennungsmotors verringert werden.
  • Für den Fall, dass die vorliegende Erfindung tatsächlich bei einem variablen Ventilzeitabstimmungssystem für ein Automobil verwendet wird, wenn die Vorspannvorrichtung für das drehbare Vorspannen des Rotorelements zu der Winkelvorstellseite (oder zu der Winkelverzögerungsseite) relativ zu dem Gehäuseelement mit der vorbestimmten Vorspannkraft vorgesehen ist, wird die relative Drehung des Gehäuseelements und des Rotorelements zu der Winkelvorstellseite (oder zu der Winkelverzögerungsseite) durch die Vorspannkraft der Vorspannvorrichtung zusätzlich der Schwankung des Drehmoments, das die Nockenwelle beeinflusst, variiert. somit kann die Zeit, die für die Relativdrehung des Gehäuseelements und des Rotorelements erforderlich ist, um bei der Verriegelungsphase beschränkt zu werden, von dem Zeitpunkt, wenn der Verbrennungsmotor gestartet wird, durch den Relativdrehungssteuerungsmechanismus weitergehend verringert werden. Wenn der Hilfssteuerungsmechanismus einstückig an dem Relativdrehungsmechanismus zusammengebaut ist, kann der Hilfssteuerungsmechanismus einfach aufgebaut sein und seine Kosten können niedriger sein.
  • Ein vollständiges Verständnis der Erfindung und anderer ihrer Vorteile werden erkennbar, da sie unter Bezugnahme auf die folgende genaue Beschreibung unter Hinzunahme der beigefügten Zeichnungen besser verstanden wird.
  • 1 zeigt eine schematische Darstellung eines variablen Ventilzeitabstimmungssystem gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
  • 2 zeigt eine Querschnittsansicht von 1 mit Sicht von vorne;
  • 3 zeigt einen Betrieb, bei dem ein Hauptrotor, der in 2 gezeigt ist, zu einer Stellphase von einer am weitesten verzögerten Winkelphase relativ zu einem Gehäusekörper gedreht wird;
  • 4 zeigt einen Betrieb, bei dem der Hauptrotor, der in 2 gezeigt ist, zu einer Zwischenverriegelungsphase von der Stellphase relativ zu dem Gehäusekörper gedreht wird;
  • 5 zeigt ein Diagramm, das eine relative Drehphase des Hauptrotors und des Gehäusekörpers andeutet, wenn die relative Drehung von 2 zu 4 über 3 beim Starten des Verbrennungsmotors variiert wird;
  • 6 zeigt das Diagramm, das die relative Drehphase des Hauptrotors und des Gehäusekörpers andeutet, wenn die relative Drehung von der am weitesten vorgestellten Winkelphase zu der von 4 bei dem Starten des Verbrennungsmotors variiert wird;
  • 7 zeigt das Diagramm, das die relative Drehphase des Hauptrotors und des Gehäusekörpers andeutet, wenn die relative Drehung von 2 zu 4 über 3 ohne einen Hilfssteuerungsmechanismus beim Starten des Verbrennungsmotors variiert wird;
  • 8 zeigt die 2 entsprechende Zeichnung in einem zweiten Ausführungsbeispiel des variablen Ventilzeitabstimmungssystems.
  • 9 zeigt die 3 entsprechende Zeichnung des zweiten Ausführungsbeispiels des variablen Zeitabstimmungssystems;
  • 10 zeigt die 4 entsprechende Zeichnung des zweiten Ausführungsbeispiel des variablen Ventilzeitabstimmungssystems;
  • 11 zeigt die 2 entsprechenden Zeichnung eines dritten Ausführungsbeispiels des variablen Ventilzeitabstimmungssystems;
  • 12 zeigt die 3 entsprechende Zeichnung des dritten Ausführungsbeispiels des variablen Ventilzeitabstimmungssystems;
  • 13 zeigt die 4 entsprechende Zeichnung des dritten Ausführungsbeispiels des variablen Ventilzeitabstimmungssystems;
  • 14 zeigt die 2 entsprechende Zeichnung eines vierten Ausführungsbeispiels des variablen Ventilzeitabstimmungssystems;
  • 15 zeigt die 3 entsprechende Zeichnung des vierten Ausführungsbeispiels des variablen Ventilzeitabstimmungssystems;
  • 16 zeigt die 4 entsprechende Zeichnung des vierten Ausführungsbeispiels des variablen Ventilzeitabstimmungssystems;
  • 17 zeigt die 2 entsprechende Zeichnung eines Vergleichsbeispiels des variablen Ventilzeitabstimmungssystems;
  • 18 zeigt die 3 entsprechende Zeichnung des Vergleichsbeispiels des variablen Ventilzeitabstimmungssystems;
  • 19 zeigt die 4 entsprechende Zeichnung des Vergleichsbeispiels des variablen Ventilzeitabstimmungssystems; und
  • 20 zeigt das Diagramm, das die relative Drehphase des Hauptrotors und des Gehäusekörpers andeutet, wenn die relative Drehung von 17 zu 19 über 18 beim Starten des Verbrennungsmotors variiert wird.
  • Ein Ausführungsbeispiel eines variablen Ventilzeitabstimmungssystems gemäß der vorliegenden Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnung beschrieben. Wie in den 1 bis 5 gezeigt ist, die ein erstes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellen, hat das variable Ventilzeitabstimmungssystem ein Rotorelement 20, das als eine Einheit mit einem Endabschnitt (linke Seite von 1) einer Nockenwelle 10 an dem Verbrennungsmotor zusammengebaut ist, ein Gehäuseelement 30, das durch das Rotorelement 20 gestützt ist, wobei es innerhalb eines vorbestimmten Bereichs drehbar ist, und eine Torsionsfeder S, die zwischen dem Gehäuseelement 30 und dem Rotorelement 20 angeordnet ist.
  • Das variable Ventilzeitabstimmungssystem hat ebenso als Relativdrehungssteuerungsmechanismus zum Beschränken der relativen Drehung des Gehäuseelements 30 und des Rotorelements 20 bei einer Zwischenverriegelungsphase bei einer Verriegelungsbedingung einen ersten Steuerungsmechanismus A1 und einen zweiten Steuerungsmechanismus A2. Das variable Ventilzeitabstimmungssystem hat des weiteren einen Hilfssteuerungsmechanismus B zum Beschränken der Drehung des Rotorelements 20 lediglich zu einer Winkelverzögerungsseite relativ zu dem Gehäuseelement 30 bei einer Stellphase, die bei einer Verriegelungsbedingung an der Winkelverzögerungsseite von der Zwischenverriegelungsphase liegt. Darüber hinaus hat das variable Ventilzeitabstimmungssystem einen Fluiddruckschaltkreis C zum Steuern des Betriebsfluids, das zu einer Winkelvorstellkammer R1 (später genauer beschrieben) und einer Winkelverzögerungskammer R2 (später genauer beschrieben) zugeführt und von diesen ausgestoßen werden sollen, ebenso wie zum Steuern des Betriebsfluids, das zu dem ersten Steuerungsmechanismus A1, dem zweiten Steuerungsmechanismus A2 und dem Hilfssteuerungsmechanismus B zugeführt und von diesen ausgestoßen werden soll.
  • Die Nockenwelle 10, die einen (in der Zeichnung nicht gezeigten) bekannten Nocken zum Steuern des Öffnens und des Schließens eines (nicht gezeigten) Einlassventils hat, ist drehbar durch einen Zylinderkopf 40 des Verbrennungsmotors gestützt. Ein Winkelvorstelldurchgang 11 und ein Winkelverzögerungsdurchgang 12 sind an der Nockenwelle 10 vorgesehen, die sich in axiale Richtung erstrecken. Der Winkelvorstelldurchgang 11 ist mit einem Verbindungsanschluss 102 eines Fluiddrucksteuerungsventils 100 über einen Durchgang 13 in eine radiale Richtung und einen ringförmigen Durchgang 14 verbunden. Der Winkelverzögerungsdurchgang 12 ist mit einem Verbindungsanschluss 101 des Fluiddrucksteuerungsventils 100 über einen Durchgang 15 in eine radiale Richtung und einen ringförmigen Durchgang 16 verbunden. Die Durchgänge 13, 15 in radiale Richtung und der ringförmige Durchgang 16 sind an der Nockenwelle 10 ausgebildet und der ringförmige Durchgang 14 ist an einem gestuften Abschnitt zwischen der Nockenwelle 10 und dem Zylinderkopf 40 ausgebildet.
  • Das Rotorelement 20 ist mit einem Hauptrotor 21 und einem Frontrotor 22 versehen, die vorne (linke Seite von 1) von dem Hauptrotor 21 als eine Einheit zusammengebaut sind, und hat eine zylindrische Gestalt mit einem gestuften Abschnitt. Das Rotorelement 20 greift mit einem vorderen Ende der Nockenwelle 10 einstückig durch eine Schraube (Bolzen) 50 ein. die inneren Zentralbohrungen des Rotors 21 und des Frontrotors 22 sind mit dem Winkelvorstelldurchgang 11 verbunden, der an der Nockenwelle 10 vorgesehen ist, die durch einen Kopfabschnitt der Schraube 50 an dem vorderen Ende verschlossen sind.
  • Der Hauptrotor 21 ist mit einer inneren Bohrung 21a versehen, die koaxial mit dem Frontrotor 22 zusammengebaut ist, und vier Flügelvertiefungen 21b zum Aufnehmen von vier Flügeln 23 und zum Unterbringen einer Feder 24 (in 1 gezeigt), die die vier Flügel 23 in radiale Richtung nach außen vorspannt. Jeder Flügel 23, der in der Flügelvertiefung 21b zusammengebaut ist, erstreckt sich in radiale Richtung nach außen und bildet die Winkelvorstellkammer R1 und die Winkelverzögerungskammer R2 in dem Gehäuseelement 30.
  • Der Hauptrotor 21 hat drei Durchgänge 21c in radiale Richtung in Verbindung mit dem Winkelvorstelldurchgang 11 an dem radial inneren Ende durch die innere Zentralbohrung und in Verbindung mit den jeweiligen Winkelvorstellkammern R1 an dem radial äußeren Ende. Der Hauptrotor 21 hat ebenso einen Durchgang 21d in Radialrichtung in Verbindung mit dem Winkelvorstelldurchgang 11 an dem radial inneren Ende durch die innere Zentralbohrung und in Verbindung mit der Winkelvorstellkammer R1 an dem radial äußeren Ende durch den ersten Steuerungsmechanismus A1 und einem Durchgang P1.
  • Der Hauptrotor 21 hat des weiteren vier Durchgänge 21e in eine axiale Richtung in Verbindung mit dem Winkelverzögerungsdurchgang 12 und zwei Durchgänge 21f in Radialrichtung in Verbindung mit den jeweiligen Durchgängen 21e an dem radial inneren Ende und in Verbindung mit dem jeweiligen Winkelverzögerungskammern R2 an dem radial äußeren Ende. Darüber hinaus hat der Hauptrotor 21 einen Durchgang 21g in Radialrichtung in Verbindung mit dem Durchgang 21e an dem radial inneren Ende und in Verbindung mit der Winkelverzögerungskammer R2 an dem radial äußeren Ende durch den zweiten Steuerungsmechanismus A2 und einen Durchgang P2. Schließlich hat der Hauptrotor 21 einen Durchgang 21h in Radialrichtung in Verbindung mit einem Durchgang 21e an dem radial inneren Ende und in Verbindung mit der Winkelverzögerungskammer R2 an dem radial äußeren Ende durch den Hilfssteuerungsmechanismus B.
  • Das Gehäuseelement 30 ist mit einem Gehäusekörper 31, einer Frontplatte 32, und einer dünnen Rückplatte 33 versehen. Vier Schrauben 34 (in 2 gezeigt) sind vorgesehen, um dem Gehäusekörper 30, die Frontplatte 32 und die dünne Rückplatte 33 als eine Einheit zu verbinden. Der Gehäusekörper 31 ist mit einem Kettenrad 31a an dem äußeren Umfang versehen. Das Kettenrad bzw. Ritzel 31a ist mit einer (nicht gezeigten) Kurbelwelle des Verbrennungsmotors über eine (nicht gezeigte) Zeitabstimmungskette verbunden und wird in Uhrzeigerrichtung gemäß 2 durch die Antriebskraft gedreht, die von der Kurbelwelle übertragen wird.
  • Der Gehäusekörper 31 ist mit vier Schuhabschnitten 31b versehen, die nach Innen in Radialrichtung vorstehen und stützt den Hauptrotor 21 durch das radiale innere Ende jedes Schuhabschnitts 31b. Die axial sich gegenüber liegenden Endflächen der Frontplatte 32 und der dünnen Rückplatte 33 sind gleitfähig in Berührung mit den äußeren Umfangsendflächen des Rotors 21 und Endflächen der Flügel 23. Wie in 2 gezeigt ist, ist der Gehäusekörper 31 auch mit Vorsprüngen 31c, die die am weitesten verzögerte Winkelphase definieren und mit Vorsprüngen 31d versehen, die die am weitesten vorgestellte Winkelphase definieren, indem sie in Berührung mit den Flügeln 23 sind.
  • Der erste Steuerungsmechanismus A1 wird in Ansprechen auf das Betriebsfluid betätigt, das zu dem Winkelvorstelldurchgang 11 zugeführt und von diesem ausgestoßen werden soll. Der erste Steuerungsmechanismus A1 gestattet die relative Drehung des Gehäuseelements 30 und des Rotorelements 20 bei der Entriegelungsbedingung und beschränkt die Drehung des Rotorelements 20 zu der Winkelvorstellseite relativ zu dem Gehäuseelement 30 bei der Zwischenverriegelungsphase ('Vorstellzwischenwinkel' in 5) zwischen der am weitesten vorgestellten Winkelphase und der am weitesten verzögerten Winkelphase bei der Verriegelungsbedingung (wie in 4 gezeigt ist). Der erste Steuerungsmechanismus A1 hat eine Verriegelungsplatte 61 und eine Verriegelungsfeder 62.
  • Die Verriegelungsplatte 61 ist gleitfähig in Radialrichtung innerhalb einer radialen Rückziehvertiefung 31e bewegbar, die an dem Gehäusekörper 31 ausgebildet ist. Die Verriegelungsplatte 61 ist durch die Verriegelungsfeder 62, die in einem Aufnahmeabschnitt 31f des Gehäusekörpers 31 untergebracht ist, vorgespannt, um von der Rückziehvertiefung 31e vorzustehen,. Der Aufnahmeabschnitt 31f des Gehäusekörpers 31 ist durch eine (nicht gezeigte) offene Bohrung zur Atmosphäre bzw. Umgebung offen, die an der dünnen Rückplatte 33 vorgesehen ist. Demgemäß wird eine sanfte Bewegung der Verriegelungsplatte 61 in Radialrichtung sichergestellt. Die Verriegelungsplatte 61 (und jede im folgenden beschriebene Verriegelungsplatte) in der Zeichnung ist mit einer Schraffur hervorgehoben für eine einfache Verständlichkeit angedeutet.
  • Der Endabschnitt (radial inneres Ende) der Verriegelungsplatte 61 ist gleitfähig und abnehmbar (insbesondere kann sie angeordnet und abgenommen werden) an einer Verriegelungsvertiefung 21i gestützt, die an dem Hauptrotor 21 ausgebildet ist. Durch die Zufuhr des Betriebsfluids zu der Verriegelungsvertiefung 21i wird die Verriegelungsplatte 61 in Radialrichtung bewegt und in der Rückziehvertiefung 31i dadurch aufgenommen, dass sie die Vorspannkraft (als kleiner Wert vorbestimmt) der Verriegelungsfeder 62 übersteigt. Der Endabschnitt der Verriegelungsplatte 61 kann in Berührung mit der Grundfläche der Verriegelungsvertiefung 21i oder dem äußeren Umfang des Hauptrotors 21 stehen und ist gleitfähig in Umfangsrichtung bei der Berührbedingung bewegbar.
  • Wenn das Rotorelement 20 an der Zwischenverriegelungsphase relativ zu dem Gehäuseelement 30 positioniert ist, wie in 4 gezeigt ist, steht der Endabschnitt der Winkelvorstellseite der Verriegelungsvertiefung 211 der Rückziehvertiefung 31e gegenüber. Der axiale Endabschnitt der Verriegelungsvertiefung 21i ist mit einem Einschnittabschnitt 21j ausgebildet, an dem das Betriebsfluid gespeichert werden kann. Die Verriegelungsvertiefung 21i steht in Verbindung mit dem Winkelvorstelldurchgang 11 durch den Durchgang 21d in radialer Richtung und in Verbindung mit der Winkelvorstellkammer R1 durch den Durchgang P1 in Umfangsrichtung.
  • Der zweite Steuerungsmechanismus A2 wird im Ansprechen auf das Betriebsfluid betätigt, das zu dem Winkelverzögerungsdurchgang 12 zugeführt und von diesem ausgestoßen werden soll. Der zweite Steuerungsmechanismus A2 gestattet die relative Drehung des Gehäuseelements 30 und des Rotorelements 20 unter der Entriegelungsbedingung und beschränkt die Drehung des Rotorelements 20 zu der Winkelverzögerungsseite relativ zu dem Gehäuseelement 30 bei der Zwischenverriegelungsphase ('Vorstellzwischenwinkel' in 5) bei der Verriegelungsbedingung (wie in 4 gezeigt ist). Der zweite Steuerungsmechanismus A2 hat eine Verriegelungsplatte 63 und eine Verriegelungsfeder 64.
  • Die Verriegelungsplatte 63 ist gleitfähig in radialer Richtung innerhalb einer radialen Rückziehvertiefung 31g bewegbar, die an dem Gehäusekörper 31 ausgebildet ist. Die Verriegelungsplatte 63 ist durch die Verriegelungsfeder 64, die an dem Aufnahmeabschnitt 31h des Gehäusekörpers 31 untergebracht ist, vorgespannt, um von der Rückziehvertiefung 31g vorzustehen. Der Aufnahmeabschnitt 31h des Gehäusekörpers 31 ist durch die (nicht gezeigte) offene Bohrung zur Atmosphäre bzw. Umgebung offen, die an der dünnen Rückplatte 33 vorgesehen ist. Demgemäß wird eine sanfte Bewegung der Verriegelungsplatte 63 in Radialrichtung sichergestellt.
  • Der Endabschnitt (radial inneres Ende) der Verriegelungsplatte 63 ist gleitfähig und abnehmbar (insbesondere kann sie angeordnet und abgenommen werden) an einer Verriegelungsvertiefung 21m gestützt, die an dem Hauptrotor 21 ausgebildet ist. Durch die Zufuhr des Betriebsfluids zu der Verriegelungsvertiefung 21m wird die Verriegelungsplatte 63 in Radialrichtung bewegt und in der Rückziehvertiefung 31g dadurch aufgenommen, dass die Vorspannkraft der Verriegelungsfeder 64 (als eine geringe Kraft vorbestimmt) übersteigt. Der Endabschnitt der Verriegelungsplatte 63 kann in Berührung mit der Grundfläche der Verriegelungsvertiefung 21m oder dem äußeren Umfang des Hauptrotors 21 stehen und ist gleitfähig in Umfangsrichtung bei der Berührungsbedingung bewegbar.
  • Wenn das Rotorelement 20 an der Zwischenverriegelungsphase relativ zu dem Gehäuseelement 30 positioniert ist, wie in 4 gezeigt ist, steht der Endabschnitt an der Winkelverzögerungsseite der Verriegelungsvertiefung 21m der Rückziehvertiefung 31g gegenüber. Der axiale Endabschnitt der Verriegelungsvertiefung 21m ist mit einem Einschnittabschnitt 21n versehen, an dem das Betriebsfluid gespeichert werden kann. Die Verriegelungsvertiefung 21m steht in Verbindung mit dem Winkelverzögerungsdurchgang 12 durch den Durchgang 21g in Radialrichtung und den Durchgang 21e in Axialrichtung und in Verbindung mit der Winkelverzögerungskammer R2 direkt oder über den Durchgang P2 in Umfangsrichtung.
  • Der Hilfssteuerungsmechanismus B wird im Ansprechen auf das Betriebsfluid betätigt, das zu dem Winkelverzögerungsdurchgang 12 zugeführt oder von diesem ausgestoßen wird. Der Hilfssteuerungsmechanismus B gestattet die relative Drehung des Gehäuseelements 30 und des Rotorelements 20 bei der Entriegelungsbedingung und beschränkt die Drehung des Rotorelements 20 nur zu der Winkelverzögerungsseite relativ zu dem Gehäuseelement 30 bei der Stellphase ('um ein Viertel vorgestellter Winkel' in 5) zwischen der am weitesten verzögerten Winkelphase und der Zwischenverriegelungsphase bei der Verriegelungsbedingung (wie in 3 gezeigt ist). Der Hilfssteuerungsmechanismus B hat eine Verriegelungsplatte 65 und eine Verriegelungsfeder 66.
  • Die Verriegelungsplatte 65 ist gleitfähig in Radialrichtung innerhalb einer radialen Rückziehvertiefung 31i bewegbar, die an dem Gehäusekörper 31 ausgebildet ist. Die Verriegelungsplatte 65 ist vorgespannt, um von der Rückziehvertiefung 31i vorzustehen, durch die Verriegelungsfeder 66, die in einem Aufnahmeabschnitt 31j des Gehäusekörpers 31 untergebracht ist. Der Aufnahmeabschnitt 31j des Gehäusekörpers 31 ist durch eine (nicht gezeigte) offene Bohrung zur Atmosphäre offen, die an der dünnen Rückplatte 33 vorgesehen ist. Demgemäß wird eine sanfte Bewegung der Verriegelungsplatte 65 in Radialrichtung sichergestellt.
  • Der Endabschnitt (radial inneres Ende) der Verriegelungsplatte 65 ist gleitfähig und abnehmbar (insbesondere kann er angeordnet und abgenommen werden) an einer Verriegelungsvertiefung 21r gestützt, die an dem Hauptrotor 21 ausgebildet ist. Durch die Zufuhr des Betriebsfluids zu der Verriegelungsvertiefung 21r wird die Verriegelungsplatte 65 in Radialrichtung bewegt und in der Rückziehvertiefung 31i dadurch aufgenommen, dass die Vorspannkraft der Verriegelungsfeder 66 (als ein kleiner Wert vorbestimmt) überwunden wird. Der Endabschnitt der Verriegelungsfeder 66 überwunden wird. Der Endabschnitt der Verriegelungsplatte 65 kann in Berührung mit der Grundfläche der Verriegelungsvertiefung 21r oder dem äußeren Umfang des Hauptrotors 21 stehen und ist gleitfähig in Umfangsrichtung bei der Berührungsbedingung bewegbar.
  • Wenn das Rotorelement 20 an der Stellphase relativ zu dem Gehäuseelement 30 positioniert ist, wie in 3 gezeigt ist, steht der Endabschnitt an der Winkelverzögerungsseite der Verriegelungsvertiefung 21r der Rückziehvertiefung 31i gegenüber. Der axiale Endabschnitt der Verriegelungsvertiefung 21r ist mit einem Einschnittabschnitt 21s versehen, an dem das Betriebsfluid gespeichert werden kann. Die Verriegelungsvertiefung 21r steht in Verbindung mit dem Winkelverzögerungsdurchgang 12 durch den Durchgang 21h in radialer Richtung und den Durchgang 21e in axiale Richtung und direkt in Verbindung mit der Winkelverzögerungskammer R2.
  • Die Torsionsfeder S, die zwischen dem Gehäuseelement 30 und dem Rotorelement 20 angeordnet ist, spannt das Rotorelement 20 drehbar zu der Winkelvorstellseite relativ zu dem Gehäuseelement 30 vor. Die Vorspannkraft der Torsionsfeder S ist vorbestimmt, so dass sie einen derartigen Betrag hat, um eine sich von einer (nicht gezeigten) Feder ergebende Kraft, die das Einlassventil in Richtung der Schließposition vorspannt, aufhebt, die die Nockenwelle 10 und das Rotorelement 20 in Richtung der Winkelverzögerungsseite vorspannt. Somit kann ein gutes Ansprechverhalten erhalten werden, wenn die relative Drehphase des Rotorelements 20 zu dem Gehäuseelement 30 zu der Winkelvorstellseite variiert wird.
  • Das Fluiddrucksteuerventil 100, wie in 1 gezeigt ist, bildet den Fluiddruckschaltkreis C zusammen mit einer Ölpumpe 110 und einem Ölreservoir 120 des Verbrennungsmotors. Eine Spindel 104 kann nach links von der in 1 gezeigten Position gegen die Kraft einer Feder 105 durch die Energiebeaufschlagung eines Solenoids 103 im Ansprechen auf ein Ausgabesignal von einer Energiebeaufschlagungssteuerungsvorrichtung 200 bewegt werden. Durch variieren eines Einschaltdauerverhältnisses (%) kann das Betriebsfluid gesteuert werden, das zu dem Winkelvorstelldurchgang 11, dem Winkelverzögerungsdurchgang 12, dem ersten Steuerungsmechanismus A1, dem zweiten Steuerungsmechanismus A2 und dem Hilfssteuerungsmechanismus B zugeführt oder von diesem ausgestoßen werden soll.
  • Die Ölpumpe 110 wird durch den Verbrennungsmotor betätigt und durch diese wird das Betriebsfluid zu einem Zuführanschluss 106 des Fluiddrucksteuerungsventils 100 von dem Ölreservoir 120 des Verbrennungsmotors zugeführt. Das Ölreservoir 120 des Verbrennungsmotors ist mit einem Ausstoßanschluss 107 des Fluiddrucksteuerungsventils 100 verbunden. Das Betriebsfluid wird von dem Ausstoßanschluss 107 entsprechend zurückgeführt. Die Energiebeaufschlagungssteuerungsvorrichtung 200 steuert die Ausgabe (Einschaltdauerwert) auf der Grundlage von erfassten Signalen von verschiedenartigen Sensoren (Sensoren zum Erfassen eines Kurbelwinkels, eines Nockenwinkels, eines Drosselöffnungsgrades, einer Motordrehzahl, einer Temperatur des Motorkühlwassers und der Fahrzeuggeschwindigkeit) im Ansprechen auf die Betriebsbedingung des Verbrennungsmotors durch Folgen eines vorbestimmten Regelungsmusters.
  • Wenn gemäß dem Ausführungsbeispiel des variablen Zeitabstimmungssystems der vorliegenden Erfindung der Motor nicht betrieben, wird das Betriebsfluid zu dem Ölreservoir 120 des Verbrennungsmotors von jeder Winkelvorstellkammer R1, jeder Winkelverzögerungskammer R2, der Verriegelungsvertiefung 21i des ersten Steuerungsmechanismus A1, der Verriegelungsvertiefung 21m des zweiten Steuerungsmechanismus A2 und der Verriegelungsvertiefung 21r des Hilfssteuerungsmechanismus B durch zwischen den Elementen ausgebildeten Spalten zurückgeführt. Bei einer frühzeitigen Stufe des Verbrennungsmotorstarts wird das Betriebsfluid auch dann nicht ausreichend ausgestoßen, wenn die Ölpumpe 110 durch den Verbrennungsmotor betätigt wird. Des weiteren wird das Betriebsfluid jeder Winkelvorstellkammer R1, jeder Winkelverzögerungskammer R2, jeder Verriegelungsvertiefung 21i des ersten Steuerungsmechanismus A1, der Verriegelungsvertiefung 21m des zweiten Steuerungsmechanismus A2 und der Verriegelungsvertiefung 21r des Hilfssteuerungsmechanismus B von dem Fluiddruckschaltkreis C auch dann nicht ausreichend zugeführt, wenn die Energiebeaufschlagung des Solenoids 103 des Fluiddrucksteuerungsventils 100 durch die Energiebeaufschlagungssteuerungsvorrichtung 200 gesteuert wird.
  • Wenn demgemäß der Verbrennungsmotor gestartet wird, kann die relative Drehphase des Rotorelements 20 zu dem Gehäuseelement 30 nicht durch den Druck des Betriebsfluids gehalten werden. Wenn die relative Drehphase des Rotorelements 20 zu dem Gehäuseelement 30 nicht an der Zwischenverriegelungsphase sondern an der am weitesten verzögerten Winkelphase positioniert ist, wie in 2 gezeigt ist, werden das Gehäuseelement 30 und das Rotorelement 20 relativ durch die Schwankung des Drehmoments, das die Nockenwelle 10 beeinflusst und die Vorspannkraft der Torsionsfeder S gedreht, wie in 5 gezeigt ist.
  • In dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist der Hilfssteuerungsmechanismus B zum Beschränken der Drehung des Rotorelements 20 nur zu der Winkelverzögerungsseite relativ zu dem Gehäuseelement 30 an der Stellphase zwischen der am weitesten verzögerten Winkelphase und der Verriegelungsphase bei der Verriegelungsbedingung vorgesehen. Wenn demgemäß die relative Drehphase des Gehäuseelements 30 und des Rotorelements 20 von der am weitesten verzögerten Winkelphase zu der Stellphase (siehe 'ta1' in 5) durch die Schwankung des Drehmoments, das die Nockenwelle 10 beeinflusst, und die Vorspannkraft der Torsionsfeder S variiert wird, gelangt der Hilfssteuerungsmechanismus B in die Verriegelungsbedingung (insbesondere ist die Verriegelungsplatte 65 in der Verriegelungsvertiefung 21r durch die Kraft durch die Verriegelungsfeder 66 angeordnet). Dann beschränkt der Hilfssteuerungsmechanismus B die Drehung des Rotorelements 20 nur zu der Winkelverzögerungsseite relativ zu dem Gehäuseelement 30, wie in 3 gezeigt ist und der Anfangswert der relativen Drehphase wird an der Stellphase gehalten (siehe 'um ein Viertel vorgestellte Phase' in 5).
  • Wie in 5 gezeigt ist, wird somit die relative Drehphase des Gehäuseelements 30 und des Rotorelements 20 momentan zu der Verriegelungsphase nachher durch die Schwankung des Drehmoments, das die Nockenwelle 10 beeinflusst, und die Vorspannkraft der Torsionsfeder S variiert. Dann wird die relative Drehphase des Gehäuseelements 30 des Rotorelements 20 durch die beiden Steuerungsmechanismen A1, A2 beschränkt, wie in 4 gezeigt ist. Demgemäß kann die Zeit, die für die relative Drehung des Gehäuseelements 30 und des Rotorelements 20 erforderlich ist, um an der Verriegelungsphase (der Punkt 'ta2' in 5) beschränkt zu werden, von dem Punkt des Startens des Verbrennungsmotors (Punkt '0' in 5) durch die beiden Steuerungsmechanismen A1, A2 im Vergleich mit dem Fall ohne den Hilfssteuerungsmechanismus B verringert werden (7). Außerdem kann das Auftreten des Schlaggeräuschs durch den Flügel 23, der den Vorsprung 31c berührt, und der Startdefekt des Motors verringert werden. Wenn die relative Drehphase des Gehäuseelements 30 und des Rotorelements 20 an der am weitesten vorgestellten Winkelphase beim Starten des Verbrennungsmotors positioniert ist, werden das Gehäuseelement 30 und das Rotorelement 20 durch die Schwankung des Drehelements, das die Nockenwelle 10 beeinflusst, und die Vorspannkraft der Torsionsfeder S gedreht, wie in 6 gezeigt ist. Wie in 4 gezeigt ist, wird die relative Drehung des Gehäuseelements 30 und des Rotorelements 20 dann bei der Verriegelungsphase durch die beiden Steuerungsmechanismen A1, A2 beschränkt, unmittelbar nachdem der Verbrennungsmotor gestartet wurde.
  • Unter der in 4 gezeigten Bedingung wird die Drehung des Rotorelements 20 zu der Winkelvorstellseite relativ zu dem Gehäuseelement 30 beschränkt, während die Verriegelungsplatte 61 des ersten Steuerungsmechanismus A1 in der Verriegelungsvertiefung 21i durch die Vorspannkraft der Verriegelungsfeder 62 angeordnet ist. Gleichzeitig wird die Drehung des Rotorelements 20 zu der Winkelverzögerungsseite relativ zu dem Gehäuseelement 30 beschränkt, während die Verriegelungsplatte 63 des zweiten Steuerungsmechanismus A2 in der Verriegelungsvertiefung 21m durch die Vorspannkraft der Verriegelungsfeder 64 angeordnet wird. Somit wird die relative Drehung des Gehäuseelements 30 und des Rotorelements 20 beschränkt und an der Zwischenverriegelungsphase durch den ersten Steuerungsmechanismus A1 und den zweiten Steuerungsmechanismus A2 gehalten. Dann kann das Auftreten des Schlaggeräusches den Flügel 23, der den Vorsprung 31c des Gehäusekörpers 31 berührt, verhindert werden und die Starteigenschaft des Verbrennungsmotors wird dadurch verbessert, dass die für das Starten geeignete Ventilzeitabstimmung erhalten wird.
  • Wenn sich der Verbrennungsmotor unterdessen unter einer normaler Betriebsbedingung befindet (insbesondere der das Starten des Betriebs ausschließenden Bedingung), wird die Ölpumpe 110 durch den Verbrennungsmotor betätigt und das Betriebsfluid wird ausreichend ausgestoßen. Dann wird das Betriebsfluid ausreichend zu jeder Winkelvorstellkammer R1, jeder Winkelverzögerungskammer R2, der Verriegelungsvertiefung 21i des ersten Steuerungsmechanismus A1, der Verriegelungsvertiefung 21m des zweiten Steuerungsmechanismus A2 und der Verriegelungsvertiefung 21r des Hilfssteuerungsmechanismus B von dem Fluiddruckschaltkreis C zugeführt. Somit kann die relative Drehphase des Rotorelements 20 zu dem Gehäuseelement 30 eingestellt werden und auf einer gewünschten Phase innerhalb des Bereichs von der am weitesten verzögerten Winkelphase (die Phase, bei der das Volumen der Winkelvorstellkammer R1 minimal ist und das Volumen der Winkelverzögerungskammer R2 maximal ist) zu der am weitesten vorgestellten Winkelphase (die Phase, bei der das Volumen der Winkelvorstellkammer R1 maximal und das Volumen der Winkelverzögerungskammer R2 minimal ist) durch die Energiebeaufschlagung des Solenoids 103 des Fluiddrucksteuerungsventils 100 gehalten werden, das durch die Energiebeaufschlagungssteuerungsvorrichtung 200 gesteuert wird. Unter der normalen Betriebsbedingung des Verbrennungsmotors kann die Ventilzeitabstimmungssystems des Einlassventils geeignet zwischen dem Betrieb bei der am weitesten verzögerten Winkelphase und dem Betrieb an der am weitesten vorgestellten Winkelphase durch den Fluiddruck eingestellt werden, der zu der Winkelvorstellkammer und der Winkelverzögerungskammer zugeführt wird.
  • Für diesen Fall wird die relative Drehphase des Rotorelements 20 zu der Winkelvorstellseite relativ zu dem Gehäuseelement 30 durch die Zufuhr des Betriebsfluids zu jeder Winkelvorstellkammer R1 und der Verriegelungsvertiefung 21i des ersten Steuerungsmechanismus A1 durch das Fluiddrucksteuerungsventil 100 und durch das Ausstoßen des Betriebsfluids aus jeder Winkelverzögerungskammer R2 der Verriegelungsvertiefung 21m des zweiten Steuerungsmechanismus A2 und der Verriegelungsvertiefung 21m des Hilfssteuerungsmechanismus durch das Fluiddrucksteuerungsventils 100 eingestellt.
  • Zu diesem Zeitpunkt wird unter den folgenden Bedingungen das Rotorelement 20 zu der Winkelvorstellseite relativ zu dem Gehäuseelement 30 gedreht, während das Betriebsfluid zu jeder Winkelvorstellkammer R1 und der Verriegelungsvertiefung 21i zugeführt wird und von jeder Winkelverzögerungskammer R2 und den Verriegelungsvertiefungen 21m, 21r ausgestoßen wird. Die Bedingung ist, dass die Verriegelungsplatte 61, wenn das Betriebsfluid einmal zu der Verriegelungsvertiefung 21i des ersten Steuerungsmechanismus A1 zugeführt ist, gegen die Kraft der Verriegelungsfeder 63 betätigt wird und in der Rückziehvertiefung 31e aufgenommen wird oder gleitfähig in Berührung mit dem äußeren Umfang des Hauptrotors 21 steht. Außerdem steht die Verriegelungsplatte 63, 65 gleitfähig in Berührung mit der Grundfläche der Verriegelungsvertiefung 21m, 21r (wie in 4 gezeigt ist).
  • Die relative Drehphase des Rotorelements 20 zu der Winkelverzögerungsseite relativ zu dem Gehäuse 30 wird durch die Zufuhr des Betriebsfluids zu jeder Winkelverzögerungskammer R2, der Verriegelungsvertiefung 21m des zweiten Steuerungsmechanismus A2 und der Verriegelungsvertiefung 21r des Hilfssteuerungsmechanismus B durch das Fluiddrucksteuerungsventil 100 und durch den Ausstoß des Betriebsfluids von jeder Winkelvorstellkammer R1 und der Verriegelungsvertiefung 21i des ersten Steuerungsmechanismus A1 durch das Fluiddrucksteuerungsventil 100 eingestellt.
  • Zu diesem Zeitpunkt wird unter den folgenden Bedingungen das Rotorelement 20 zu der Winkelverzögerungsseite relativ zu dem Gehäuseelement 30 gedreht, da das Betriebsfluid zu jeder Winkelverzögerungskammer R2, der Verriegelungsvertiefung 21m des zweiten Steuerungsmechanismus A2 und der Verriegelungsvertiefung 21r des Hilfssteuerungsmechanismus B zugeführt wird und von jeder Winkelvorstellkammer R1 und der Verriegelungsvertiefung 21i des ersten Steuerungsmechanismus A1 ausgestoßen wird. Die Bedingung ist, dass die Verriegelungsplatte 63, wenn das Betriebsfluid einmal zu der Verriegelungsvertiefung 21m des zweiten Steuerungsmechanismus A2 und zu der Verriegelungsvertiefung 21r des Hilfssteuerungsmechanismus B zugeführt ist, gegen die Kraft der Verriegelungsfeder 60 betätigt wird und in der Rückziehvertiefung 31g aufgenommen wird, und des weiteren wird die Verriegelungsplatte 65 gegen die Kraft der Verriegelungsfeder 66 betätigt und in der Rückziehvertiefung 31i aufgenommen, oder Verriegelungsplatten 63, 65 stehen gleitfähig in Berührung mit dem äußeren Umfang des Hauptrotors 21. Außerdem befindet sich die Verriegelungsplatte 61 gleitfähig in Berührung mit der Grundfläche der Verriegelungsvertiefung 21i.
  • In dem vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung sind der erste Steuerungsmechanismus A1 und der Hilfssteuerungsmechanismus B getrennt aufgebaut. Als ein in den 8 bis 10 gezeigtes zweites Ausführungsbeispiel ist jedoch ein Steuerungsmechanismus AB1 verfügbar, der integral beide Funktionen des ersten Steuerungsmechanismus A1 und des Hilfssteuerungsmechanismus B aufweist, ebenso verfügbar. Der Aufbau des zweiten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung der gleiche wie derjenige des vorstehend erwähnten ersten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung außer dem Steuerungsmechanismus AB1 ist, wird seine Erklärung weggelassen. Da außerdem der durch das zweite Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung erhaltene Betrieb der gleiche wie derjenige des vorstehend genannten ersten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung ist, wird die Erklärung davon weggelassen.
  • Der Steuerungsmechanismus ABS des zweiten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung wird im Ansprechen auf das Zuführen und das Ausstoßen des Betriebsfluids betätigt. Der Steuerungsmechanismus AB1 gestattet die relative Drehung des Gehäuseelements 30 und des Rotorelements 20 unter der Entriegelungsbedingung und beschränkt die Drehung des Rotorelements 20 zu der Winkelverzögerungsseite relativ zu dem Gehäuseelement 30 an der Stellphase ('um ein Viertel vorgestellter Winkel in 5) unter der Verriegelungsbedingung in 9 und zu der Winkelvorstellseite relativ zu dem Gehäuseelement 30 bei der Zwischenverriegelungsphase ('Vorstellzwischenwinkel' in 5) unter der Verriegelungsbedingung in 10. Der Steuerungsmechanismus AB1 ist mit der Verriegelungsplatte 61 und der Verriegelungsfeder 62 versehen.
  • Die Verriegelungsplatte 61 ist gleitfähig in Radialrichtung innerhalb der radialen Rückziehvertiefung 31e bewegbar, die an dem Gehäusekörper 31 ausgebildet ist. Die Verriegelungsplatte 61 wird vorgespannt, um von der Rückziehvertiefung 31e vorzustehen, durch die Verriegelungsfeder 62, die in dem Aufnahmeabschnitt 31f des Gehäusekörpers 31 untergebracht ist. Der Aufnahmeabschnitt 31f des Gehäusekörpers 31 ist durch die (nicht gezeigte) offene Bohrung zur Atmosphäre offen, die an der dünnen Rückplatte 33 vorgesehen ist. Demgemäß wird eine sanfte Bewegung der Verriegelungsplatte 61 in Radialrichtung sichergestellt.
  • Der Endabschnitt (radial inneres Ende) der Verriegelungsplatte 61 ist gleitfähig und abnehmbar (insbesondere kann es angeordnet und abgenommen werden) an der Verriegelungsvertiefung 21i gestützt, die an dem Hauptrotor 21 ausgebildet ist. Durch die Zufuhr des Betriebsfluids des Verriegelungsvertiefung 21i wird die Verriegelungsplatte 61 in Radialrichtung bewegt und in der Rückziehvertiefung 31e durch Bewältigen der Vorspannkraft (als kleiner Wert vorbestimmt) der Verriegelungsfeder 62 aufgenommen. Der Endabschnitt der Verriegelungsplatte 61 kann in Berührung mit der Grundfläche der Verriegelungsvertiefung 21i oder dem äußeren Umfang des Hauptrotors 21 stehen und ist gleitfähig in Umfangsrichtung unter der Berührungsbedingung bewegbar.
  • Wenn das Rotorelement 20 an der Stellphase relativ zu dem Gehäuseelement 30 positioniert ist, wie in 9 gezeigt ist, steht der Endabschnitt an der Winkelverzögerungsseite der Verriegelungsvertiefung 21i der Rückziehvertiefung 31e gegenüber. Wenn das Rotorelement 20 an der Zwischenverriegelungsphase relativ zu dem Gehäuseelement 30 positioniert ist, wie in 10 gezeigt ist, steht der Endabschnitt der Winkelvorstellseite der Verriegelungsvertiefung 21i der Rückziehvertiefung 31e gegenüber. Der axiale Endabschnitt der Verriegelungsvertiefung 21i ist mit dem Einschnittabschnitt 21j ausgebildet, an dem das Betriebsfluid gespeichert werden kann. Die Verriegelungsvertiefung 21i steht in Verbindung mit einem (nicht gezeigten) dritten Durchgang, der an der Nockenwelle vorgesehen ist, durch einen Durchgang 21v in radiale Richtung und einen Durchgang 21w in axiale Richtung. Das Betriebsfluid des Winkelvorstelldurchgangs 11 oder des Winkelverzögerungsdurchgangs 12 wird dem dritten Durchgang zugeführt, je nachdem welcher von diesen höher ist.
  • In dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, wie vorstehend erklärt ist, sind der zweite Steuerungsmechanismus A2 und der Hilfssteuerungsmechanismus B getrennt aufgebaut. Als ein drittes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, das in den 1113 gezeigt ist, oder als ein viertes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, das in den 1416 gezeigt ist, sind jedoch Steuerungsmechanismen AB2a, AB2b möglich, die beide Funktionen des zweiten Steuerungsmechanismus A2 und des Hilfssteuerungsmechanismus B integral aufweisen. Da die Konfigurationen des dritten Ausführungsbeispiels und des vierten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung die gleichen wie derjenige des vorstehend genannten ersten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung außer den Steuerungsmechanismen AB2a, AB2b sind, wird deren Erklärung weggelassen. Da der Betrieb, der durch das dritte Ausführungsbeispiel und das vierte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung erhalten wird, derselbe wie derjenige des vorstehend genannten ersten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung ist, wird dessen Erklärung weggelassen.
  • Der Steuerungsmechanismus AB2a des dritten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung, wie in den 1113 gezeigt ist, wird im Ansprechen auf das Betriebsfluid betätigt, das zu dem Winkelvorstelldurchgang 12 zugeführt und von diesem ausgestoßen werden soll. Der Steuerungsmechanismus AB2a gestattet die relative Drehung des Gehäuseelements 30 und des Rotorelements 20 unter der Entriegelungsbedingung und beschränkt die Drehung des Rotorelements 20 zu der Winkelvorstellseite relativ zu dem Gehäuseelement 30 an der Stellphase ('um ein Viertel vorgestellter Winkel' in 5) unter der Verriegelungsbedingung in 12 und ebenso zu der Winkelvorstellseite relativ zu dem Gehäuseelement 30 bei der Zwischenverriegelungsphase ('Vorstellzwischenwinkel' in 5) unter der Verriegelungsbedingung in 13. Der Steuerungsmechanismus AB2a ist mit der Verriegelungsplatte 63 und der Verriegelungsfeder 64 versehen.
  • Die Verriegelungsplatte 63 ist gleitfähig in radialer Richtung innerhalb der radialen Rückziehvertiefung 31g bewegbar, die an dem Gehäusekörper 31 ausgebildet ist. Die Verriegelungsplatte 63 wird durch die Verriegelungsfeder 64, die in dem Aufnahmeabschnitt 31h des Gehäusekörpers 31 untergebracht ist, vorgespannt, um von der Rückziehvertiefung 31g vorzustehen. Der Aufnahmeabschnitt 31h des Gehäusekörpers 31 ist durch die (nicht gezeigte) offene Bohrung zur Atmosphäre offen, die an der dünnen Rückplatte 33 vorgesehen ist. Demgemäß wird die sanfte Bewegung der Verriegelungsplatte 63 in radialer Richtung sichergestellt.
  • Der Endabschnitt (radial inneres Ende) der Verriegelungsplatte 63 ist gleitfähig und abnehmbar (insbesondere kann es angeordnet und abgenommen werden) in der gestuften Verriegelungsvertiefung 21m gestützt, die an dem Hauptrotor 21 ausgebildet ist. Durch die Zufuhr des Betriebsfluids zu der Verriegelungsvertiefung 21m wird die Verriegelungsplatte 63 in radialer Richtung bewegt und in der Rückziehvertiefung 31g dadurch aufgenommen, dass die Vorspannkraft (als kleiner Wert vorbestimmt) der Verriegelungsfeder 64 überschritten wird. Der Endabschnitt der Verriegelungsplatte 63 kann in Berührung mit der Grundfläche der Verriegelungsvertiefung 21m oder dem äußeren Umfang des Hauptrotor 21 stehen und ist gleitfähig in Umfangsrichtung unter er Berührungsbedingung bewegbar.
  • Die Verriegelungsvertiefung 21m hat einen Stufenabschnitt 21m1 neben dem Endabschnitt an der Winkelvorstellseite. Der Stufenabschnitt 21m1 steht von dem Grund der Verriegelungsvertiefung 21m und in radialer Richtung von dem Rotorelement 20 vor. Die obere Fläche des Stufenabschnitts ist niedriger als die äußere Umfangsfläche des Rotorelements 20, wobei die Endfläche des Stufenabschnitts 21m1 mit der Verriegelungsplatte 63 angebracht werden kann.
  • Wenn das Rotorelement 20 an der Stellphase relativ zu dem Gehäuseelement 30 positioniert ist, wie in 12 gezeigt ist, steht die obere Fläche des Stufenabschnitts 21m1 der Rückziehvertiefung 31g gegenüber. Die Verriegelungsplatte 62 ist an der Endfläche des Stufenabschnitts angebracht. Daher wird die Relativdrehung des Rotorelements 20 und des Gehäuseelements 30 zu der Winkelverzögerungsseite auf die um eine Viertel vorgestellte Phase beschränkt. Wenn das Rotorelement 20 an der Zwischenverriegelungsphase relativ zu dem Gehäuseelement 20 positioniert ist, wie in 13 gezeigt ist, steht der Grund der Verriegelungsvertiefung 21m der Rückziehvertiefung 31g gegenüber. Die relative Drehung des Rotorelements 20 und des Gehäuseelements 30 zu der Winkelverzögerungsseite wird an der Zwischenverriegelungsphase beschränkt. Der axiale Endabschnitt der Verriegelungsvertiefung 21m ist mit dem Einschnittabschnitt 21n ausgebildet, an dem das Betriebsfluid gespeichert werden kann. Die Verriegelungsvertiefung 21m steht in Verbindung steht in Verbindung mit dem Winkelverzögerungsdurchgang 12 durch den Durchgang 21g in radialer Richtung und den Durchgang 21e in axialer Richtung und steht in Verbindung mit der Winkelverzögerungskammer R2 durch den Durchgang P2 in Umfangsrichtung.
  • Der Steuerungsmechanismus AB2b des vierten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung, wie in den 1416 gezeigt ist, wird im Ansprechen auf das Betriebsfluid betätigt, das zu dem Winkelverzögerungsdurchgang 12 und von diesem ausgestoßen werden soll. Der Steuerungsmechanismus AB2b gestattet die relative Drehung des Gehäuseelements 30 und des Rotorelements 20 unter der Entriegelungsbedingung und beschränkt die Drehung des Rotorelements 20 zu der Winkelverzögerungsseite relativ zu dem Gehäuseelement 30 an der Stellphase ('um ein Viertel vorgestellter Winkel' in 5) unter der Verriegelungsbedingung in 15 und ebenso die Winkelverzögerungsseite relativ zu dem Gehäuseelement 30 an der Zwischenverriegelungsphase ('Vorstellzwischenwinkel' in 5) unter der Verriegelungsbedingung in 16. Der Steuerungsmechanismus AB2b ist mit der Verriegelungsplatte 63 und der Verriegelungsfeder 64 versehen.
  • Die Verriegelungsplatte 63 mit einem gestuften radialen inneren Ende ist gleitfähig in radialer Richtung innerhalb der radialen Rückziehvertiefung 31g bewegbar, die an dem Gehäusekörper 31 ausgebildet ist. Die Verriegelungsplatte 63 wird durch die Verriegelungsfeder 64, die in dem Aufnahmeabschnitt 31h des Gehäusekörpers 31 untergebracht ist, vorgespannt, um von der Rückziehvertiefung 31g vorzustehen. Der Aufnahmeabschnitt 31h des Gehäusekörpers 31 ist durch die (nicht gezeigte) offene Bohrung, die an der dünnen Rückplatte 33 vorgesehen ist, zur Atmosphäre offen. Demgemäß wird eine sanfte Bewegung der Verriegelungsplatte 63 in radialer Richtung sichergestellt.
  • Der Endabschnitt (radial inneres Ende) der Verriegelungsplatte 63 ist gleitfähig und abnehmbar (insbesondere kann er angeordnet und abgenommen werden) an der Verriegelungsvertiefung 21m gestützt, die an dem Hauptrotor 21 ausgebildet ist. Durch die Zufuhr des Betriebsfluids zu der Verriegelungsvertiefung 21m wird die Verriegelungsplatte 63 in radialer Richtung bewegt und in der Rückziehvertiefung 31g dadurch aufgenommen, dass die Vorspannkraft (als kleiner Wert vorbestimmt) der Verriegelungsfeder 64 überschritten wird. Der Endabschnitt der Verriegelungsplatte 63 kann in Berührung mit der Grundfläche der Verriegelungsvertiefung 21m oder dem äußeren Umfang des Hauptrotors 21 stehen und ist gleitfähig in Umfangsrichtung unter der Berührungsbedingung bewegbar.
  • Wenn das Rotorelement 20 an der Stellphase relativ zu dem Gehäuseelement 30 positioniert ist, wie in 15 gezeigt ist, steht der Endabschnitt an der Winkelvorstellseite der Verriegelungsvertiefung 21m dem gestuften Abschnitt 63a der Verriegelungsplatte 63 gegenüber. Wenn das Rotorelement 20 an der Zwischenverriegelungsphase relativ zu dem Gehäuseelement 30 positioniert ist, wie in 16 gezeigt ist, steht der Endabschnitt an der Winkelvorstellseite der Verriegelungsvertiefung 21m der Rückziehvertiefung 31g gegenüber. Der axiale Endabschnitt der Verriegelungsvertiefung 21m ist mit dem Einschnittabschnitt 21n ausgebildet, an dem das Betriebsfluid gespeichert werden kann. Die Verriegelungsvertiefung 21m steht in Verbindung mit dem Winkelverzögerungsdurchgang 12 durch den Durchgang 21g in radiale Richtung und den Durchgang 21e in axiale Richtung und in Verbindung mit der Winkelverzögerungskammer R2 durch den Durchgang P2 in Umfangsrichtung.
  • Gemäß dem ersten, zweiten, dritten und vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird die Erfindung auf das variable Ventilzeitabstimmungssystem angewendet, das an der Nockenwelle zum Steuern des Öffnens und des Schließens des (nicht gezeigten) Einlassventils ausgestattet ist. Außerdem ist die Verriegelungsphase als der in 'Vorstellzwischenwinkel in 5 und die Stellphase als 'um ein Viertel vorgestellter Winkel' in 5 bezeichnet. Als ein Vergleichsbeispiel der vorliegenden Erfindung, wie in den 1719 gezeigt ist, kann jedoch die vorliegende Erfindung auf ein anderes variables Ventilzeitabstimmungssystem angewendet werden, das an der Nockenwelle zum Steuern des Öffnens und des Schließens des Auslassventils vorgesehen ist. Dann muss die Verriegelungsphase als 'am weitesten vorgestellter Winkel' in 20 bezeichnet werden, bei dem die relative Drehung des Gehäuseelements 30 und des Rotorelements 20 durch einen Relativdrehungssteuerungsmechanismus A0 beschränkt ist, und die Stellphase muss als 'Vorstellzwischenwinkel' in 20 bezeichnet werden, bei dem die Drehung des Rotorelements 20 nur zu der Winkelverzögerungsseite relativ zu dem Gehäuseelement 30 durch einen Hilfssteuerungsmechanismus B0 beschränkt ist.
  • Der Relativdrehungssteuerungsmechanismus Ao des Vergleichsbeispiels der vorliegenden Erfindung wird im Ansprechen auf das Betriebsfluid betätigt, das zu dem Winkelverzögerungsdurchgang 12 zugeführt und von diesem ausgestoßen werden soll. Der Relativdrehungssteuerungsmechanismus Ao gestattet die relative Drehung des Gehäuseelements 30 und des Rotorelements 20 unter der Entriegelungsbedingung und beschränkt die relative Drehung des Gehäuseelements 30 und des Rotorelements 20 an der Verriegelungsphase ('am weitesten vorgestellter Winkel' in 20) unter der Verriegelungsbedingung (wie in 19 gezeigt ist). Der Relativdrehungssteuerungsmechanismus Ao ist mit der Verriegelungsplatte 61 und der Verriegelungsfeder 62 versehen.
  • Die Verriegelungsplatte 61 ist gleitfähig in radialer Richtung innerhalb der radialen Rückziehvertiefung 31e bewegbar, die an dem Gehäusekörper 31 ausgebildet ist. Die Verriegelungsplatte 61 wird durch die Verriegelungsfeder 62, die in dem Aufnahmeabschnitt 31f des Gehäusekörpers 31 untergebracht ist, vorgespannt, um von der Rückziehvertiefung 31e vorzustehen. Der Aufnahmeabschnitt 31f des Gehäusekörpers 31 ist durch die (nicht gezeigte) offene Bohrung, die an der dünnen Rückplatte 33 vorgesehen ist, zur Atmosphäre offen. Demgemäß wird eine sanfte Bewegung der Verriegelungsplatte 61 in radiale Richtung sichergestellt.
  • Der Endabschnitt (radial inneres Ende) der Verriegelungsplatte 61 ist gleitfähig und abnehmbar (insbesondere kann er angeordnet und abgenommen werden) in der Verriegelungsvertiefung 21i gestützt, die an dem Hauptrotor 21 ausgebildet ist. Durch die Zufuhr des Betriebsfluids zu der Verriegelungsvertiefung 21i wird die Verriegelungsplatte 61 in radiale Richtung bewegt und in der Rückziehvertiefung 31e dadurch aufgenommen, dass die Vorspannkraft (als kleiner Wert vorbestimmt) der Verriegelungsfeder 62 überschritten wird. Der Endabschnitt der Verriegelungsplatte 61 kann in Berührung mit der Grundfläche der Verriegelungsvertiefung 21i oder dem äußeren Umfang des Hauptrotors 21 stehen und ist gleitfähig in Umfangsrichtung unter der Berührungsbedingung bewegbar.
  • Wenn das Rotorelement 20 an der Zwischenverriegelungsphase relativ zu dem Gehäuseelement 30 positioniert ist, wie in 19 gezeigt ist, steht die Verriegelungsvertiefung 21i der Rückziehvertiefung 31e gegenüber. Der axiale Endabschnitt der Verriegelungsvertiefung 21i ist mit dem Einschnittabschnitt 21j ausgebildet, an dem das Betriebsfluid gespeichert werden kann. Die Verriegelungsvertiefung 21i steht in Verbindung mit dem Winkelverzögerungsdurchgang 12 durch den Durchgang 21g in radiale Richtung und den Durchgang 21e in axiale Richtung und steht in Verbindung mit der Winkelverzögerungskammer R2 durch einen Durchgang PO in Umfangsrichtung.
  • Der Hilfssteuerungsmechanismus Bo wird im Ansprechen auf das Betriebsfluid betätigt, das zu dem Winkelverzögerungsdurchgang 12 und aus diesem ausgestoßen werden soll. Der Hilfssteuerungsmechanismus Bo gestattet die relative Drehung des Gehäuseelements 30 und des Rotorelements 20 unter der Entriegelungsbedingung und beschränkt die Drehung des Rotorelements 20 nur zu der Winkelverzögerungsseite relativ zu dem Gehäuseelement 30 an der Stellphase ('Vorstellzwischenwinkel' in 20) unter der Verriegelungsbedingung (wie in 18 gezeigt ist). Der Hilfssteuerungsmechanismus Bo ist mit der Verriegelungsplatte 65 und der Verriegelungsfeder 66 versehen.
  • Die Verriegelungsplatte 65 ist gleitfähig in radiale Richtung innerhalb der radialen Rückziehvertiefung 31i bewegbar, die an dem Gehäusekörper 31 ausgebildet ist. Die Verriegelungsplatte 65 wird durch die Verriegelungsfeder 66, die in dem Aufnahmeabschnitt 31j des Gehäusekörpers 31 untergebracht ist, vorgespannt, um von der Rückziehvertiefung 31i vorzustehen. Der Aufnahmeabschnitt 31j des Gehäusekörpers 31 ist durch die (nicht gezeigte) offene Bohrung, die an der dünnen Rückplatte 33 vorgesehen ist, zur Atmosphäre offen. Demgemäß wird eine sanfte Bewegung der Verriegelungsplatte 65 in radiale Richtung sichergestellt.
  • Der Endabschnitt (radial inneres Ende) der Verriegelungsplatte 65 ist gleitfähig und abnehmbar (insbesondere kann er angeordnet und abgenommen werden) an der Verriegelungsvertiefung 21r gestutzt, die an dem Hauptrotor 21 ausgebildet ist. Durch die Zufuhr des Betriebsfluids zu der Verriegelungsvertiefung 21r wird die Verriegelungsplatte 65 in radialer Richtung bewegt und in der Rückziehvertiefung 31i dadurch aufgenommen, dass die Vorspannkraft (als kleiner Wert vorbestimmt) der Verriegelungsfeder 66 überschritten wird. Der Endabschnitt der Verriegelungsplatte 65 kann in Berührung mit der Grundfläche der Verriegelungsvertiefung 21r oder dem äußeren Umfang des Hauptrotors 21 stehen und ist gleitfähig in Umfangsrichtung unter der Berührungsbedingung bewegbar.
  • Wenn das Rotorelement 20 an der Stellphase relativ zu dem Gehäuseelement 30 positioniert ist, wie in 18 gezeigt ist, steht der Endabschnitt an der Winkelverzögerungsseite der Verriegelungsvertiefung 21r der Rückziehvertiefung 31i gegenüber. Der axiale Endabschnitt der Verriegelungsvertiefung 21r ist mit dem Einschnittabschnitt 21s versehen, an dem das Betriebsfluid gespeichert werden kann. Die Verriegelungsvertiefung 21r steht in Verbindung mit dem Winkelverzögerungsdurchgang 12 durch den Durchgang 21h in radialer Richtung und den Durchgang 21e in axiale Richtung und in Verbindung mit der Winkelverzögerungskammer R2 direkt oder durch einen Durchgang P3 in Umfangsrichtung.
  • Da der Aufbau des Vergleichsbeispiels der vorliegenden Erfindung der gleiche wie derjenige des vorstehend genannten ersten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung außer dem Relativdrehungssteuerungsmechanismus Ao und dem Hilfssteuerungsmechanismus Bo ist, wird dessen Erklärung weggelassen. Da außerdem der Betrieb, der durch das Vergleichsbeispiels dieser Erfindung erhalten wird im wesentlichen der gleiche wie derjenige des vorstehend genannten ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung außer dem Unterschied der Position, an der der Relativdrehungssteuerungsmechanismus Ao und der Hilfssteuerungsmechanismus Bo arbeitet, der gleiche ist, und da es einfach ist, dem Betrieb durch Vergleichen der zwei Diagramme von 20 und 5 zu verstehen, wird deren Erklärung weggelassen.
  • Bei jedem der vorstehend genannten Ausführungsbeispiele des variablen Ventilzeitabstimmungssystems der vorliegenden Erfindung ist die Torsionsfeder S, die das Rotorelement 20 zu der Winkelvorstellseite relativ zu dem Gehäuseelement 30 vorspannt, vorgesehen. Jedoch kann die vorliegende Erfindung ohne die Torsionsfeder S verwendet werden. Ebenso wird bei jedem der vorstehend genannten Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung das Gehäuseelement 30 einstückig mit der Kurbelwelle gedreht und das Rotorelement 20 einstückig mit der Nockenwelle 10 gedreht. Jedoch kann diese Erfindung für eine andere Bauart des variablen Ventilzeitabstimmungssystems verwendet werden, bei der das Gehäuseelement einstückig mit der Nockenwelle gedreht wird und das Rotorelement einstückig mit der Kurbelwelle gedreht wird. Für diesen Fall wird die Verriegelungsphase, an der die relative Drehung des Gehäuseelements und des Rotorelements durch den Relativdrehungssteuerungsmechanismus beschränkt wird, zwischen der am weitesten vorgestellten Winkelphase und der am weitesten verzögerten Winkelphase ausschließlich der weitesten verzögerten Winkelphase definiert werden. Außerdem wird die Stellphase, an der die Drehung des Rotorelements zu der Winkelvorstellseite relativ zu dem Gehäuseelement durch den Hilfssteuerungsmechanismus beschränkt wird, zwischen der am weitesten vorgestellten Winkelphase und der Verriegelungsphase zu definieren. Diese Erfindung kann ebenso für das variable Ventilzeitabstimmungssystem verwendet werden, bei dem der Flügel als eine Einheit mit dem Rotorkörper ausgebildet ist.
  • Nach dem vollständigen Beschreibung der Erfindung ist es erkennbar für den Fachmann, dass vielzählige Änderungen und Abwandlungen ohne Abweichen von dem in den Ansprüchen definierten Umfang der hier vorgelegten Erfindung durchgeführt werden können.
  • Somit hat das variable Ventilzeitabstimmungssystem eine Relativdrehungssteuerungsmechanismus, der die relative Drehung eines Gehäuseelements und eines Rotorelements an einer Zwischenverriegelungsphase zwischen der am weitesten vorgestellten Winkelphase und der am weitesten verzögerten Winkelphase beschränkt. Das variable Ventilzeitabstimmungssystem hat des weiteren einen Hilfssteuerungsmechanismus, der im Ansprechen auf das Betriebsfluid betätigt wird, das zu einem Fluiddruckschaltkreis zugeführt und von diesem ausgestoßen werden soll, wobei die relative Drehung des Gehäuseelements und des Rotorelements unter der Entriegelungsbedingung gestattet wird und die Drehung des Rotorelements zu der Winkelverzögerungsseite relativ zu dem Gehäuseelement bei der Stellphase zwischen dem am weitesten verzögerten Winkelphase und der Zwischenverriegelungsphase unter der Verriegelungsbedingung beschränkt wird.

Claims (9)

  1. Variables Ventilzeitabstimmungssystem für einen Verbrennungsmotor mit: einem Gehäuseelement (30), das einstückig mit entweder einer Kurbelwelle oder einer Nockenwelle (10) des Verbrennungsmotors drehbar ist; einem Rotorelement (20), das relativ drehbar an einem Gleitstück (31b), das an dem Gehäuseelement (30) vorgesehen ist, zusammengebaut ist und eine Winkelvorstellkammer (R1) sowie eine Winkelverzögerungskammer (R2) an einem Flügelabschnitt (23) an dem Gehäuseelement (30) ausbildet, wobei das Rotorelement (20) einstückig mit entweder der Nockenwelle (10) oder der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors drehbar ist; einen ersten Steuerungsmechanismus (A1; AB1), der die Relativdrehung des Gehäuseelements (30) und des Rotorelements (20) unter der Entriegelungsbedingung gestattet; einem Fluiddruckschaltkreis (C) zum Steuern des Betriebsfluids, das zu der Winkelvorstellkammer (R1), der Winkelverzögerungskammer (R2) und dem ersten Steuerungsmechanismus (A1; AB1) zugeführt und von diesem ausgestoßen werden soll; einem Hilfssteuerungsmechanismus (B; AB1; AB2; AB2a, AB2b), der im Ansprechen auf das Betriebsfluid betätigt wird, das zu dem Fluiddruckschaltkreis (C) zugeführt und von diesem ausgestoßen wird, wobei die relative Drehung des Gehäuseelements (30) und des Rotorelements (20) unter der Entriegelungsbedingung gestattet wird und die Drehung des Rotorelements (20) zu der Winkelverzögerungsseite oder zu der Winkelvorstellseite relativ zu dem Gehäuseelement (30) bei einer Stellphase zwischen der weitesten verzögerten Winkelphase oder der am weitesten vorgestellten Winkelphase und der Verriegelungsphase unter der Verriegelungsbedingung beschränkt ist, gekennzeichnet durch einen zweiten Steuerungsmechanismus (A2; AB2; AB2a; AB2b), der die Relativdrehung des Gehauseelements (30) und des Rotorelements (20) unter der Entriegelungsbedingung gestattet und die Drehung des Rotorelements (20) zur Verzögerungsseite relativ zu dem Gehäuseelement (30) in einer mittleren Verriegelungsphase unter der Verriegelungsbedingung beschränkt, wobei der erste Steuerungsmechanismus (A1; AB1) die Drehung des Rotorelements (20) zur Winkelvorstellseite relativ zu dem Gehäuseelement (30) in einer mittleren Verriegelungsphase zwischen der am weitesten vorgestellten Winkelphase und der am weitesten verzögerten Winkelphase unter der Verriegelsbedingung beschrankt, und der Hilfssteuerungsmechanismus (B; AB1; AB2; AB2a, AB2b) die Drehung des Rotorelements (20) zu der Winkelverzögerungsseite oder zu der Winkelvorstellseite relativ zu dem Gehäuseelement (30) bei einer Stellphase zwischen der weitesten verzögerten Winkelphase oder der am weitesten vorgestellten Winkelphase und der Verriegelungsphase unter der Verriegelungsbedingung beschrankt (116).
  2. Variables Ventilzeitabstimmungssystem gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vorspannvorrichtung (S) das Rotorelement (20) zu der Winkelvorstellseite oder zu der Winkelverzögerungsseite relativ zu dem Gehauseelement (30) mit einer vorbestimmten Vorspannkraft drehbar vorspannt (1).
  3. Variables Ventilzeitabstimmungssystem gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Hilfssteuerungsmechanismus (B; AB1; AB2; AB2a, AB2b) einstückig an dem ersten Steuerungsmechanismus (A1; AB1) zusammengebaut ist.
  4. Variables Ventilzeitabstimmungssystem gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorspannvorrichtung (S) zwischen dem Gehäuseelement (30) und dem Rotorelement (20) zum Vorspannen des Rotorelements (20) relativ zu dem Gehäuseelement (30) angeordnet ist.
  5. Variables Ventilzeitabstimmungssystem gemaß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der ersten Steuerungsmechanismus (A1; AB1) eine Feder (62) und eine Verriegelungsplatte (61) hat, die gleitfähig in einer radial ausgerichteten Rückziehvertiefung (31e) positioniert ist, die an dem Gehauseelement (30) ausgebildet ist.
  6. Variables Ventilzeitabstimmungssystem gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Steuerungsmechanismus (A1; AB1) eine Feder (62) und eine Verriegelungsplatte (61) hat, die gleitfähig an einer radial ausgerichteten Rückziehvertiefung (31e) positioniert sind, die an dem Gehäuseelement (30) ausgebildet ist.
  7. Variables Ventilzeitabstimmungssystem gemäß Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, das der erste Steuerungsmechanismus (A1; AB1) einen Endabschnitt hat, der gleitfähig an einer jeweiligen der Verriegelungsvertiefung (21i) positionierbar ist, die an dem Rotorelement (20) ausgebildet ist.
  8. Variables Ventilzeitabstimmungssystem gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Hilfsrelativdrehungssteuerungsmechanismus ein gestuftes radial inneres Ende der Verriegelungsplatte (65) ist.
  9. Variables Ventilzeitabstimmungssystem gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Hilfsrelativdrehungssteuerungsmechanismus ein Stufenabschnitt (21m1) der Verriegelungsvertiefung (21m, 21r) ist.
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