DE102005031406B4

DE102005031406B4 - Harzzylinderkopfabdeckung

Info

Publication number: DE102005031406B4
Application number: DE102005031406.6A
Authority: DE
Inventors: Kazuya Yoshijima; Hidemi Kato; Akihiro Osaki; Naohiro Hasegawa
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2004-07-05
Filing date: 2005-07-05
Publication date: 2017-07-27
Anticipated expiration: 2025-07-06
Also published as: FR2872548A1; FR2872548B1; US7174868B2; JP4137019B2; US20060000434A1; CN1721681A; DE102005031406A1; JP2006017085A; CN100374705C

Abstract

Harzzylinderkopfabdeckung, an der ein Ölsteuerventil (4) anbringbar ist, wobei das Ölsteuerventil (4) Kanäle hat und die Zufuhr und die Abgabe von Hydraulikdruck zu und von einem variablen Ventilbetätigungsmechanismus eines Verbrennungsmotors steuert, wobei die Zylinderkopfabdeckung (2; 102; 202; 302) einen aus Harz ausgebildeten Anbringungsabschnitt (6; 106; 206) aufweist, an welchen das Ölsteuerventil (4) anbringbar ist; gekennzeichnet durch eine Buchse (8; 108; 208), die in dem Anbringungsabschnitt (6; 106; 206) eingebettet ist, wobei die Buchse (8; 108; 208) einen Innenraum, in den das Ölsteuerventil (4) unterbringbar ist, und Öllöcher (12, 14, 16, 18, 20) hat, wobei jedes Ölloch wahlweise mit einem der Kanäle des Ölsteuerventils (4), das in dem Innenraum der Buchse (8; 108; 208) unterbringbar ist, verbindbar ist, wobei die Buchse (8; 108; 208) aus einem Material ausgebildet ist, das eine höhere Festigkeit als das Harz hat, das den Anbringungsabschnitt (6; 106; 206) ausbildet, wobei ein Innenende (8b) der Buchse (8; 108; 208) zu der Innenseite der Zylinderkopfabdeckung offen ist, wobei – die Buchse (8) in dem Anbringungsabschnitt (6) durch Umspritzen eines Einlegeteils eingebettet ist, oder – die Buchse (108) in dem Anbringungsabschnitt (106) eingeschraubt ist, indem ein Außengewinde (108c) der Buchse (108) in einem Innengewinde (106a) des Anbringungsabschnittes (106) eingeschraubt ist, oder – die Buchse (208) in dem Anbringungsabschnitt (206) mit einem Haftmittel verbunden ist.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die Erfindung bezieht sich auf eine Harzzylinderkopfabdeckung, an welcher ein Ölsteuerventil (OCV) angebracht ist, das die Zufuhr und den Abfluss von Hydraulikdruck zu und von einem variablen Ventilbetätigungsmechanismus eines Verbrennungsmotors steuert.
Bei einem Fall, bei welchem ein hydraulisch betätigter variabler Ventilbetätigungsmechanismus für ein Steuerzahnrad und ein Steuerrad eines Verbrennungsmotors vorgesehen ist, sind hydraulische Druckzuführ/ablassöldurchgänge von dem Ölsteuerventil zu dem variablen Ventilbetätigungsmechanismus in einer Nockenwelle ausgebildet.
Wie oben beschrieben ist, wurde eine Anordnung vorgeschlagen, bei welcher ein Ölsteuerventil an der Innenfläche der Zylinderkopfabdeckung angebracht ist, da ein hydraulischer Druck zu einem der Öldurchgänge, die in der Nockenwelle ausgebildet sind, zugeführt werden muss, wobei der Hydraulikdruck zu dem Öldurchgang in der Nockenwelle von dem Ölsteuerventil über einen Öldurchgang, der in einer Nockenkappe ausgebildet ist, zugeführt wird.
Jedoch ist gemäß der Anordnung, bei welcher das Ölsteuerventil innerhalb der Zylinderkopfabdeckung untergebracht ist, wie oben beschrieben ist, die Höhe der Zylinderkopfabdeckung durch einen Platz erhöht, der notwendig zum Unterbringen des Ölsteuerventils ist. Dies erhöht unwünschenswerter Weise die Größe des Verbrennungsmotors. Deshalb wurde eine Technik vorgeschlagen, bei welcher ein Ölsteuerventil in einem Ventilgehäuse untergebracht ist, das an der Zylinderkopfabdeckung zum Abdecken einer Öffnung angebracht ist, die in der oberen Wand der Zylinderkopfabdeckung ausgebildet ist (siehe beispielsweise JP 35 25709 B2 ).
Mit dieser Anordnung ist ein Zwischenbauteil, welches Öldurchgänge zum Verbinden der Öldurchgänge in dem Ölsteuerventil mit den Öldurchgängen in der Nockenkappe hat, zusätzlich zwischen dem Ölsteuerventil und der Nockenkappe angeordnet, da die Strecke zwischen dem Ölsteuerventil und der Nockenkappe erhöht ist. Bei diesem Fall sind die Hydraulikdruckzuführ/ablassöldurchgänge, die sich von dem Ölsteuerventil zu dem variablen Ventilbetätigungsmechanismus erstrecken, durch das Ventilgehäuse, das Zwischenbauteil, die Nockenkappe und die Nockenwelle ausgebildet.
Jedoch wird gemäß der Anordnung in JP 35 25709 B2 eine große Anzahl von Komponenten verwendet. Darüber hinaus müssen das Ventilgehäuse und das Mittelbauteil mit hoher Präzision genauso wie das Ölsteuerventil bearbeitet werden, da eine Metallbearbeitung ausgeführt werden muss. Im Speziellen muss das Ventilgehäuse mit hoher Präzision zumindest bei zwei Anbringungsabschnitten bearbeitet werden, da die Anbringung zwischen dem Ventilgehäuse und dem Mittelbauteil und zwischen dem Ventilgehäuse und dem Ölsteuerventil öldicht sein muss. Darüber hinaus kann der Bearbeitungsprozess auf jedem Anbringungsabschnitt dazu führen, dass der andere Anbringungsabschnitt wegen des Schneidewiderstands verformt wird, da das einzelne Ventilgehäuse bei zwei Anbringungsabschnitten bearbeitet wird. Deshalb kann die Anbringungsgenauigkeit des Ölsteuerventils, das das Mittelbauteil hat, verringert werden. Darüber hinaus ist es wahrscheinlich, dass Fremdkörper, solche wie Späne an dem Ventilgehäuse zurückbleiben, da die Hochpräzisionsmetallverarbeitung mehrere Male innerhalb eines engen Bereichs ausgeführt wird.
Wenn die Zylinderkopfabdeckung und das Ventilgehäuse, die wie oben beschrieben angeordnet sind, mit Harz zum Erreichen einer Gewichtsreduktion ausgebildet werden, verbleiben keine Fremdkörper, solche wie Späne. Jedoch kann die Zylinderkopfabdeckung deformiert werden, wenn die Zylinderkopfabdeckung an einem Zylinderkopf angebracht wird, da die Festigkeit des Harzes relativ niedrig ist. Dies kann wiederum das Ventilgehäuse betreffen. Bei diesem Fall kann die Abmaßgenauigkeit der Anbringungsabschnitte verringert werden und das Ölsteuerventil kann nicht richtig an dem Ventilgehäuse wegen der Deformation angebracht werden, die verursacht wird, wenn die Zylinderkopfabdeckung an dem Zylinderkopf angebracht wird, obwohl die zwei Anbringungsabschnitte mit hoher Genauigkeit bearbeitet werden.
Die US 6 684 836 B2 offenbart einen Verbrennungsmotor mit einer Kopfabdeckung. Die Kopfabdeckung hat ein Ventileinführloch, in welchem ein Steuerventil eingebaut und insbesondere befestigt und fixiert ist. Das Steuerventil hat einen Ventilkörper mit einer Ventilbohrung. In der Ventilbohrung ist ein Ventilschieber beweglich untergebracht.
Die DE 100 34 329 A1 offenbart eine Ventilhaube für einen Verbrennungsmotor. Die Ventilhaube hat Metallelemente als Buchsen, die in einem Harzmaterial eingebettet sind, um die Stabilität zu erhöhen.
Die DE 102 23 431 A1 offenbart einen Verbrennungsmotor mit einer Ventilaufnahme, in die ein Ventilgehäuse einsteckbar ist. Das Ventilgehäuse hat eine axial aufgesteckte Adapterhülse mit mehreren Radialbohrungen.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Dementsprechend ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Harzzylinderkopfabdeckung bereitzustellen, die eine hochverlässliche Anbringung eines Ölsteuerventils ohne eine große Anzahl von Hochpräzisionsbearbeitungsschritten aufrechterhält und eine Verformung des Anbringungsabschnitts verhindert.
Diese Aufgabe ist durch eine Harzzylinderkopfabdeckung mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Weitere Aspekte und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung ersichtlich, die in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen genommen wird, die mittels eines Beispiels die Prinzipien der Erfindung veranschaulichen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die Erfindung zusammen mit den Aufgaben und Vorteilen kann am besten unter Bezugnahme auf die folgende Beschreibung der vorliegend bevorzugten Ausführungsbeispiele zusammen mit den begleitenden Zeichnungen verstanden werden, von denen:
1 eine Ansicht im Längsschnitt ist, die die Umgebung eines Anbringungsabschnitts einer Zylinderkopfabdeckung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulicht, an welche ein OCV angebracht ist;
2 eine Ansicht im Längsschnitt ist, die zusammen mit dem OCV die Umgebung des Anbringungsabschnitts der Zylinderkopfabdeckung von 1 veranschaulicht, bevor das OCV angebracht ist;
3(A) eine perspektivische Ansicht ist, die eine Buchse der Zylinderkopfabdeckung von 1 veranschaulicht;
3(B) eine Frontansicht ist, die die Buchse von 3(A) veranschaulicht;
3(C) eine Ansicht von der linken Seite ist, die die Buchse von 3(A) veranschaulicht;
3(D) eine Ansicht von der rechten Seite ist, die die Buchse von 3(A) veranschaulicht;
3(E) eine Ansicht von hinten ist, die die Buchse von 3(A) veranschaulicht;
4 eine Ansicht im Längsschnitt ist, die die Umgebung eines Anbringungsabschnitts einer Zylinderkopfabdeckung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel veranschaulicht, bei welchem eine Buchse auf den Anbringungsabschnitt geschraubt ist;
5 eine Ansicht im Längsschnitt ist, die zusammen mit der Buchse die Umgebung des Anbringungsabschnitts der Zylinderkopfabdeckung von 4 veranschaulicht, bevor die Buchse an dem Anbringungsabschnitt angebracht ist;
6 eine Ansicht im Längsschnitt ist, die die Umgebung eines Anbringungsabschnitts einer Zylinderkopfabdeckung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulicht, an welche ein OCV angebracht ist;
7 eine Ansicht im Längsschnitt ist, die zusammen mit dem OCV die Umgebung des Anbringungsabschnitts der Zylinderkopfabdeckung von 6 veranschaulicht, bevor das OCV angebracht ist;
8(A) eine Draufsicht ist, die ein Ventilgehäuse der Zylinderkopfabdeckung von 6 zeigt; und
8(B) eine Frontansicht ist, die das Ventilgehäuse von 8(A) veranschaulicht;
8(C) eine Ansicht von unten ist, die das Ventilgehäuse von 8(A) veranschaulicht;
8(D) eine perspektivische Ansicht ist, die das Ventilgehäuse von 8(A) veranschaulicht;
8(E) eine Ansicht von der linken Seite ist, die das Ventilgehäuse von 8(A) veranschaulicht;
8(F) eine Ansicht von der rechten Seite ist, die das Ventilgehäuse von 8(A) veranschaulicht; und
9 eine Ansicht im Längsschnitt ist, die die Umgebung eines Anbringungsabschnitts einer Zylinderkopfabdeckung gemäß einem modifizierten Beispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulicht, bei welchem eine Buchse auf ein Ventilgehäuse geschraubt ist.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
Ein erstes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird nun mit Bezug auf die 1–3(E) beschrieben. 1 zeigt einen Teil eines Motors, bei welchem eine Zylinderkopfabdeckung 2 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel angewandt wird. Im Speziellen zeigt 1 die Umgebung eines Anbringungsabschnitts 6 einer Zylinderkopfabdeckung 2. Der Anbringungsabschnitt 6 ist ein Abschnitt der Zylinderkopfabdeckung 2, auf welche ein OCV 4 angebracht ist. 2 zeigt zusammen mit dem OCV 4 die Umgebung des Anbringungsabschnitts 6 der Zylinderkopfabdeckung 2, bevor das OCV 4 angebracht ist.
Die Zylinderkopfabdeckung 2 ist einstückig aus Harz geformt. Wenn die Zylinderkopfabdeckung 2 einstückig geformt wird, ist eine Buchse 8 in einer Form derart angeordnet, dass diese mit Harz durch Umspritzen eines Einlegeteils (engl. insert molding) bedeckt ist. Die Buchse 8 ist daher einstückig mit der Zylinderkopfabdeckung 2. Bei dem einstückigen Zustand mündet ein OCV-Einsatzende 8a der Buchse 8 zum Äußeren der Zylinderkopfabdeckung 2, wobei ein gegenüber liegendes Ende 8b der Buchse 8 zu der Innenseite der Zylinderkopfabdeckung 2 mündet.
Die Buchse 8 ist zylindrisch, wie in den 3(A) bis 3(E) gezeigt ist, und ist aus einem Material hergestellt, das den gleichen thermischen Ausdehnungskoeffizient wie ein Schiebergehäuse hat, welches ein Hauptrumpf des OCV 4 ist, das in den 1 und 2 gezeigt ist. Im Speziellen ist die Buchse 8 aus einer Aluminiumbasislegierung ausgebildet. Die Buchse 8 kann ebenso aus einem metallischen Material ausgebildet sein, das exakt das Gleiche wie das Schiebergehäuse 5 des OCV 4 ist.
Die Buchse 8 hat Öllöcher 12, 14, 16, 18, 20, welche an Positionen entsprechend den fünf Kanälen 5a, 5b, 5c, 5d, 5e ausgebildet sind, die an dem Schiebergehäuse 5 des OCV 4 ausgebildet sind. Die Öllöcher 12, 14, 16, 18, 20 stehen mit einem Innenraum der Buchse 8 in Verbindung, welcher eine Befestigungsbohrung 10 ist. Eine abgeschrägte Fläche 22 ist an dem OCV-Einsatzende 8a der Buchse 8 zum Erleichtern der Anbringung des OCV 4 ausgebildet. In den 1 und 2 sind die Öllöcher 12, 14, 16 durch eine gestrichelte Linie an der Buchse 8 gezeigt, da die Öllöcher 12, 14, 16 in einem Teil angeordnet sind, der abgeschnitten wurde.
Eine Grundierung ist an einer Außenumfangsfläche 8c der Buchse 8 aufgebracht, bevor einsatzgeformt wird. Daher ist die Buchse 8 stark mit dem Harz wegen der Grundierung in der Zylinderkopfabdeckung 2 gebunden, in welche die Buchse 8 einsatzgeformt ist. Während des Umspritzens eines Einlegeteils werden Gleitstifte in der Form angeordnet, so dass diese durchgängig bezüglich den Öllöchern 12 bis 20 sind, die in der Buchse 8 ausgebildet sind. Auf diese Weise werden Öldurchgänge, die mit den Öllöchern 12 bis 20 verbunden sind, in der Zylinderkopfabdeckung 2 ausgebildet. Unter den Öldurchgängen der Zylinderkopfabdeckung 2 sind Ölzwischendurchgänge 26, 28 mit einem variablen Ventilbetätigungsmechanismus verbunden, welcher ein variabler Ventilzeitmechanismus 24 bei dem ersten Ausführungsbeispiel ist. Die Ölzwischendurchgänge 26, 28 sind in einem Berührungsabschnitt 30 der Zylinderkopfabdeckung 2 ausgebildet. Der Berührungsabschnitt 30 ist einstückig mit Harz an dem Anbringungsabschnitt 6 an der unteren Fläche der Zylinderkopfabdeckung 2 zum Verbinden des Anbringungsabschnitts 6 mit einer Nockenkappe 32 geformt. Wenn die Zylinderkopfabdeckung 2 an einem Zylinderkopf 34 mit einem Bolzen festgemacht ist, lehnt das untere Ende des Berührungsabschnitts 30 gegen eine obere Fläche 32a der Nockenkappe 32 an und die Ölmitteldurchgänge 26, 28 sind mit Nockenkappenöldurchgängen 36, 38 verbunden, die in der Nockenkappe 32 ausgebildet sind. Bei dem Verbindungspunkt zwischen dem Berührungsabschnitt 30 und der Nockenkappe 32 ist ein im Wesentlichen achtförmiger O-Ring 39 um die Ölmitteldurchgänge 26, 28 und die Nockenkappenöldurchgänge 36, 38 angeordnet, der als eine Öldichtung wirkt.
Das Schiebergehäuse 5 des OCV 4 wird in die Zylinderkopfabdeckung 2 eingesetzt, die wie oben beschrieben ausgestaltet ist, nämlich von dem OCV-Einsatzende 8a der Buchse 8 aus, wie in 2 gezeigt ist, so dass das Schiebergehäuse 5 in der Befestigungsbohrung 10 der Buchse 8 untergebracht ist. Die Befestigungsbohrung 10 der Buchse 8 ist mit hoher Präzision ausgebildet, so dass ein gewisser Zwischenraum zwischen dem Schiebergehäuse 5 und der Buchse 8 ausgebildet wird. Da die Buchse 8 aus metallischem Material ausgebildet ist, das eine Festigkeit hat, die hinreichend größer als die von Harz ist, das die Zylinderkopfabdeckung 2 ausbildet, wird die Abmaßgenauigkeit der Befestigungsbohrung 10 hinreichend aufrechterhalten, selbst wenn sich das Harz nach dem Umspritzen eines Einlegeteils verformt, wobei das Harz deformiert wird, wenn die Zylinderkopfabdeckung 2 an dem Zylinderkopf 34 angebracht wird oder eine thermische Deformation anschließend verursacht wird. Deshalb ist das Schiebergehäuse 5 leicht auf eine vorbestimmte Position in der Befestigungsbohrung 10 eingesetzt, wobei das OCV 4 an dem Anbringungsabschnitt 6 auf eine passende Weise angebracht ist, wie in 1 gezeigt ist. Ein O-Ring 5f ist an dem proximalen Abschnitt des Schiebergehäuses 5 angebracht, damit dieser verhindert, dass Hydrauliköl, das geringfügig aus dem Zwischenraum zwischen dem Schiebergehäuse 5 und der Buchse 8 ausläuft, zu dem Äußeren der Zylinderkopfabdeckung 2 abgelassen wird. Zusätzlich ist eine Halterung 4b an dem OCV 4 angeordnet. Die Halterung 4b hat ein Bolzenloch 4c, in welches ein Bolzen eingesetzt wird. Der Bolzen wird dann an einer Gewindebohrung festgemacht, die nahe des Anbringungsabschnitts 6 angeordnet ist, damit diese verhindert, dass das OCV 4 herunterfällt und dreht.
Das OCV 4 ist wie oben beschrieben befestigt und eine ECU (elektronische Steuereinheit) 40 steuert das Erregen von Strom zu einem Solenoidabschnitt 4a des OCV 4 in Übereinstimmung mit dem Betriebszustand des Motors. Dementsprechend wird Hydraulikdruck, der dem Kanal 5b des Schiebergehäuses 5 zugeführt wird, zu einem der Öllöcher 18, 20 zugeführt und von den anderen der Öllöcher 18, 20 abgelassen. Auf diese Weise wird der Hydraulikdruck dem variablen Ventilzeitmechanismus 24 zugeführt und von diesem abgeführt, der die Ölmitteldurchgänge 26, 28, die Nockenkappenöldurchgänge 36, 38 und die zwei Durchgänge 44, 46 verwendet, die in einer Nockenwelle 42 angeordnet sind. Zum Beispiel wird der variable Ventilzeitmechanismus 24 verzögert, wenn der Hydraulikdruck im variablen Ventilzeitmechanismus 24 durch einen der Kanäle zugeführt wird, d. h. durch den Ölmitteldurchgang 26, den Nockenkappenöldurchgang 36 und den Öldurchgang 44 und der Hydraulikdruck über andere Kanäle abgelassen wird, d. h. den Ölmitteldurchgang 28, den Nockenkappenöldurchgang 38 und den Öldurchgang 46. Daher wird die Drehphase der Nockenwelle 42 bezüglich eines Steuerzahnrads 48 verzögert, wodurch die Ventilzeit verzögert wird.
Im Gegensatz dazu wird der variable Ventilzeitmechanismus 24 vorgesetzt, wenn der Hydraulikdruck dem variablen Ventilzeitmechanismus 24 durch den Ölmitteldurchgang 28, den Nockenkappenöldurchgang 38 und den Öldurchgang 46 zugeführt wird und durch den Ölmitteldurchgang 26, den Nockenkappenöldurchgang 36 und den Öldurchgang 44 abgelassen wird. Daher wird die Drehphase der Nockenwelle 42 bezüglich des Steuerzahnrads 48 vorgesetzt, wodurch die Ventilzeit vorgesetzt wird.
Die Nockenkappe 32, gegen welche der Berührungsabschnitt 30 anlehnt, ist eine der Nockenkappen für die Nockenwelle 42, die am nächsten zu dem variablen Ventilzeitmechanismus 24 angeordnet ist. Deshalb werden die Öldurchgänge 44, 46 in der Nockenwelle 42 die kürzesten, verglichen mit den Fällen, bei welchen der Berührungsabschnitt 30 gegen eine der anderen der Nockenkappen anlehnt. Die Position, bei welcher die Buchse 8 eingesetzt ist, d. h., der Abschnitt der Zylinderkopfabdeckung 2, bei welchem die Buchse 8 eingebettet ist, ist im Wesentlichen direkt über der Nockenkappe 32. Deshalb ist die in Längsrichtung weisende Länge des Berührungsabschnitts 30 die Kürzeste, wobei die Ölmitteldurchgänge 26, 28 in dem Berührungsabschnitt 30 ebenso die kürzesten sind.
Das erste Ausführungsbeispiel hat die folgenden Vorteile.

(a) Gemäß der Zylinderkopfabdeckung 2 des ersten Ausführungsbeispiels ist ein Abschnitt, der eine Hochpräzisionsbearbeitung erfordert, die Befestigungsbohrung 10 der Buchse 8, in welchem das OCV 4 untergebracht ist. Andere Abschnitte benötigen keine Hochpräzisionsbearbeitung, wie die, die bei der Bearbeitung der Befestigungsbohrung 10 erforderlich ist. Deshalb wird eine Hochpräzisionsbearbeitung lediglich ein paar Mal ausgeführt und die Last während der Bearbeitung verringert. Darüber hinaus wird der Einfluss von der Anzahl von Bearbeitungsabschnitten eliminiert, wobei der Einfluss des Schneidewiderstands bezüglich der Abmaßgenauigkeit der Befestigungsbohrung 10 eliminiert wird.

Die Harzzylinderkopfabdeckung 2 kann deformiert werden, wenn die Zylinderkopfabdeckung 2 an dem Zylinderkopf 34 befestigt wird, oder die Zylinderkopfabdeckung 2 kann wegen Kriechdehnung deformiert werden. Jedoch erhält die Buchse 8, die aus Metall ausgebildet ist, das eine höhere Festigkeit als das Harz hat, oder noch genauer, erhält die Buchse 8, die aus einer Aluminiumbasislegierung ausgebildet ist, die Abmaßgenauigkeit der Befestigungsbohrung 10 gegen die Verformung aufrecht.
Deshalb erhält die Zylinderkopfabdeckung 2 die hoch verlässliche Anbringung des OCV 4 ohne Ausführung einer Anzahl von Hochpräzisionsbearbeitungsschritten aufrecht und verhindert die Verformung des Anbringungsabschnitts 6.

(b) Die Zylinderkopfabdeckung 2 hat den Berührungsabschnitt 30, welcher einstückig mit dem Anbringungsabschnitt 6 ausgebildet ist. Die Ölmitteldurchgänge 26, 28, die in dem Berührungsabschnitt 30 ausgebildet sind, verbinden die Öllöcher 18, 20 mit den Nockenkappenöldurchgängen 36, 38. Als Folge kann die ECU 40 die Zufuhr und den Ablass des Hydraulikdrucks zu und von dem variablen Ventilzeitmechanismus 24 steuern, der das OCV 4 verwendet.

Wie oben beschrieben ist, ist das OCV 4 mit dem variablen Ventilzeitmechanismus 24 mit den Öldurchgängen verbunden, da die Zylinderkopfabdeckung 2 direkt mit der Nockenkappe 32 über den Berührungsabschnitt 30 in Berührung steht. Daher sind Komponenten, solche wie die Mittelbauteile des japanischen Patents mit der Nr. 3525709 unnötig. Als Folge werden die Herstellungskosten ohne das Erhöhen der Anzahl von Komponenten unnötigerweise verringert.

(c) Wie oben beschrieben ist, ist die Nockenkappe 32, welcher der Hydraulikdruck zugeführt wird, eine der Nockenkappen, die am nächsten zu dem variablen Ventilzeitmechanismus 24 angeordnet ist. Darüber hinaus ist die Buchse 8 bei einem Abschnitt der Zylinderkopfabdeckung 2 im Wesentlichen direkt über der Nockenkappe 32 eingebettet. Deshalb steuert das OCV 4 die Zufuhr und den Ablass des Hydraulikdrucks zu und von dem variablen Ventilzeitmechanismus 24, der sehr kurze Öldurchgänge verwendet. Dies erhöht weiter die Druckansprechgeschwindigkeit und verbessert das Steuerungsansprechen des variablen Ventilzeitmechanismus 24, der durch die ECU 40 gesteuert wird.
(d) Darüber hinaus ist die Buchse 8, die aus einem Material hergestellt ist, das eine höhere Festigkeit als Harz hat, in der Zylinderkopfabdeckung 2 in der Umgebung des variablen Ventilzeitmechanismus 24 eingebettet. Deshalb wird die Festigkeit an einem Abschnitt der Zylinderkopfabdeckung 2 in der Umgebung des variablen Ventilzeitmechanismus 24 erhöht, wobei daher Schwingungsgeräusche unterdrückt werden. Im Speziellen ist der variable Ventilzeitmechanismus 24 ein Ausschnitt, bei welchem das Steuerzahnrad 48 vorgesehen ist, zu welchem die Antriebskraft des Motors über eine Steuerkette übertragen wird. Deshalb werden Schwingungsgeräusche effektiv unterdrückt.
(e) Da die Buchse 8 und das OCV 4 (das Schiebergehäuse 5) im Wesentlichen den gleichen thermischen Ausdehnungskoeffizienten haben, wird eine Veränderung des Zwischenraums zwischen der Buchse 8 und dem Schiebergehäuse 5 aufgrund des thermischen Einflusses verhindert. Deshalb wird eine hoch verlässliche Anbringung des OCV 4 aufrechterhalten. Darüber hinaus steuert das OCV 4 den Hydraulikdruck auf eine stabile Weise, da bei Verwendung der Zwischenraum nicht thermisch beeinflusst wird, nachdem das OCV 4 angebracht ist.
(f) Die Buchse 8 ist in der Zylinderkopfabdeckung 2 durch Umspritzen eines Einlegeteils eingebettet und daran befestigt. Der Haftvermittler wird auf die Außenumfangsfläche 8c der Buchse 8 aufgebracht, die aus Metall ausgebildet ist, bevor einsatzgeformt wird. Auf diese Weise wird die Buchse 8 in der Zylinderkopfabdeckung 2 eingebettet und sicher an der Zylinderkopfabdeckung 2 gebunden. Daher ist die Buchse 8 stabil an der Zylinderkopfabdeckung 2 befestigt, obwohl die Buchse 8 aus einem Material ausgebildet ist, das unterschiedlich zu dem der Zylinderkopfabdeckung 2 ist.

Ein zweites Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die 4 und 5 beschrieben. 4 und 5 zeigen die Umgebung eines Anbringungsabschnitts 106 einer Zylinderkopfabdeckung 102 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel, bei welcher eine Buchse 108 auf den Anbringungsabschnitt 106 geschraubt ist. Die Zylinderkopfabdeckung 102 des zweiten Ausführungsbeispiels hat den gleichen Aufbau wie die Zylinderkopfabdeckung 2 des ersten Ausführungsbeispiels, außer der Anbringungsanordnung der Buchse 108 und eines Anbringungsabschnitt 106.
Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel wird ein Innengewindeabschnitt 106a an der Innenumfangsfläche des Anbringungsabschnitts 106, wie in 5 gezeigt ist, während dem Integralformen (engl. integral molding) der Zylinderkopfabdeckung 102 oder durch Gewindeschneiden nach dem Integralformen ausgebildet. Die Buchse 108 hat einen Außengewindeabschnitt 108c, der an der Außenumfangsfläche der Buchse 108 ausgebildet ist, und wird auf den Innengewindeabschnitt 106 geschraubt. Zu dieser Zeit werden der Einschraubbetrag und die Drehphase derart eingestellt, dass drei Öldurchgänge, die in der Zylinderkopfabdeckung 102 ausgebildet sind, und Ölmitteldurchgänge 126, 128, die in einem Berührungsabschnitt 130 ausgebildet sind, mit Öllöchern 112, 114, 116, 118, 120 der Buchse 108 ausgerichtet werden. In den 4 und 5 sind die Öllöcher 112, 114, 116 durch eine gestrichelte Linie an der Buchse 108 gezeigt, da die Öllöcher 112, 114, 116 in einem Teil angeordnet sind, der weggeschnitten ist.
Wenn die Buchse 108 in den Anbringungsabschnitt 106 geschraubt wird, lehnt ein O-Ring 106b, der an dem Rand des Öffnungsendes des Anbringungsabschnitts 106 angeordnet ist, gegen einen Flansch 108a der Buchse 108 an. Folglich wird der Verbindungsabschnitt zwischen dem Außengewindeabschnitt 108c und dem Innengewindeabschnitt 106 abgedichtet. Zum Erleichtern des Verständnisses ist lediglich die die geschnittene Fläche des O-Rings 106b in 5 gezeigt.
Die Buchse 108 kann an dem Anbringungsabschnitt 106 lediglich durch Schrauben befestigt sein, aber die Buchse 108 kann auf den Anbringungsabschnitt 106 geschraubt sein, nachdem das Dichtungsmaterial oder ein Haftmittel auf den Außengewindeabschnitt 108c oder den Innengewindeabschnitt 106c aufgebracht ist. Bei diesem Fall muss der O-Ring 106b nicht verwendet werden.
Auf diese Weise wird die Zylinderkopfabdeckung 102, in welche die Buchse 108 integriert ist, an dem Zylinderkopf 34 angebracht. Danach wird ein OCV an einer Befestigungsbohrung 110 in der Buchse 108 angebracht, wobei eine Halterung des OCV an der Zylinderkopfabdeckung 102 festgemacht wird.
Das zweite Ausführungsbeispiel hat den folgenden Vorteil.

(a) Da die Zylinderkopfabdeckung 102 und die Buchse 108 durch Zusammenschrauben einstückig sind, sind die Zylinderkopfabdeckung 102 und die Buchse 108 auf eine stabile Weise befestigt, obwohl die Buchse 108 aus einem Material ausgebildet ist, das unterschiedlich von dem der Zylinderkopfabdeckung 2 ist.

Mit diesem Aufbau werden die Vorteile (a) bis (e) des ersten Ausführungsbeispiels bereitgestellt.
Ein drittes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die 6 bis 8(F) beschrieben. 6 zeigt die Umgebung eines Anbringungsabschnitts 206 einer Zylinderkopfabdeckung 202 gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel, an welche ein OCV 204 angebracht ist. 7 zeigt zusammen mit dem OCV 204 die Umgebung des Anbringungsabschnitts 206 der Zylinderkopfabdeckung 202, bevor das OCV 204 angebracht ist. Bei dem dritten Ausführungsbeispiel ist der Anbringungsabschnitt 206 nicht einstückig mit der Zylinderkopfabdeckung 202 ausgebildet, aber ist an einem Harzventilgehäuse 207 (welches der Harzkomponente entspricht) ausgebildet, die im Voraus getrennt von der Zylinderkopfabdeckung 202 geformt ist. Mit anderen Worten hat die Zylinderkopfabdeckung 202 das Ventilgehäuse 207, welches als der Anbringungsabschnitt 206 dient, und einen Abdeckungshauptrumpf, welcher ein Abschnitt der Zylinderkopfabdeckung 202 ist, anders als das Ventilgehäuse 207. Das Ventilgehäuse 207 ist getrennt von dem Abdeckungshauptkörper ausgebildet und ist an dem Abdeckungshauptkörper angebracht.
Das Ventilgehäuse 207 ist einstückig mit Harz in einer Gestalt geformt, die in den 8(A) bis 8(F) gezeigt ist. Die Metallbuchse 208, die die gleiche Gestalt hat, wie die Buchse 8 des ersten Ausführungsbeispiels, ist an dem Ventilgehäuse 207 durch Umspritzen eines Einlegeteils befestigt. Das Ventilgehäuse 207 hat einen plattenähnlichen Flanschabschnitt 240. Der Anbringungsabschnitt 206, der in einer im Wesentlichen zylindrischen Gestalt aus Harz ausgebildet ist, ist an der oberen Fläche des Flanschabschnitts 240 angeordnet. Die Buchse 208 ist in dem Harz eingebettet und daran befestigt, das den Anbringungsabschnitt 206 ausbildet, nämlich mit einem OCV-Einsatzende 208a, das zur Außenseite münded.
Ein Hydraulikölzuführ/ablassausschnitt 242 ist an dem Außenumfangsabschnitt des Anbringungsabschnitts 206 ausgebildet. Drei Öldurchgänge 242a, 242b, 242c werden durch den Hydraulikölzuführ/ablassausschnitt 242 ausgebildet. Die Öldurchgänge 242a, 242b, 242c sind mit drei Öllöchern 212, 214, 216 der Buchse 208 verbunden, die innerhalb des Anbringungsabschnitts 206 angeordnet ist. Das distale Ende des Hydraulikölzuführ/ablassausschnitts 242 erstreckt sich weiter zum Zuführen und Ablassen des Hydrauliköls zu und von den Öldurchgängen, die in der Zylinderkopfabdeckung 202 ausgebildet sind. Ein Bolzeneinschraubloch 243 ist in dem Hydraulikölzuführ/ablassausschnitt 242 an dem Ende nahe des OCV-Einsatzendes 208a ausgebildet. Wie in 6 gezeigt ist, ist bei einem Zustand, bei welchem ein Schiebergehäuse 205 des OCV 204 in einer Befestigungsbohrung 210 der Buchse 208 untergebracht ist, ein Bolzenloch 204c einer Halterung 204b, die an dem OCV 204 vorgesehen ist, vor dem Bolzeneinschraubloch 243 angeordnet. Daher ist das OCV 204 an dem Ventilgehäuse 207 durch Befestigen eines Bolzens an dem Bolzeneinschraubloch 243 über das Bolzenloch 204c befestigt.
Ein klotzähnlicher Berührungsabschnitt 230 ist an der unteren Fläche des Flanschabschnitts 240 ausgebildet. Ölmitteldurchgänge 226, 228 sind in dem Berührungsabschnitt 230 ausgebildet. Die Ölmitteldurchgänge 226, 228 sind mit Öllöchern 218, 220 verbunden, die nach untenweisend in der Buchse 208 ausgebildet sind, die in dem Anbringungsabschnitt 206 angeordnet ist. Ein O-Ring 239 (lediglich in 8(C) gezeigt) ist an der unteren Fläche des Berührungsabschnitts 230 um die Öffnungsabschnitte der Ölmitteldurchgänge 226, 228 zum Abdichten der Öffnungsabschnitte angeordnet, wenn der Berührungsabschnitt 230 gegen die obere Fläche der Nockenkappe 32 lehnt.
Die Zylinderkopfabdeckung 202 hat einen Öffnungsabschnitt 202a direkt über der Nockenkappe 32, die am nächsten zu dem variablen Ventilzeitmechanismus 24 angeordnet ist. Der Flanschabschnitt 240 des Ventilgehäuses 207, der wie oben beschrieben aufgebaut ist, ist mit einer umgebenden Fläche des Öffnungsabschnitts 202a der Zylinderkopfabdeckung 202 durch Schmelzen im Voraus verbunden. Auf diese Weise wird der Öffnungsabschnitt 202a vollständig durch das Ventilgehäuse 207 geschlossen.
Die Zylinderkopfabdeckung 202, die mit dem Ventilgehäuse 207 durch Schmelzen einstückig ist, ist an dem Zylinderkopf 34 mit einem Bolzen befestigt, wie in 7 gezeigt ist. Wenn die Zylinderkopfabdeckung 202 an dem Zylinderkopf 34 angebracht ist, sind die Ölmitteldurchgänge 226, 228 des Berührungsabschnitts 230 mit den Nockenkappenöldurchgängen 36, 38 der Nockenkappe 32 verbunden. Da die Öldurchgänge 242a, 242b, 242c des Hydraulikölzuführ/ablassausschnitts 242 ebenso mit den Öldurchgängen der Zylinderkopfabdeckung 202 verbunden sind, kann die ECU 40 wahlweise die Drehphase der Nockenwelle 42 bezüglich des Steuerzahnrads 48 durch Antreiben des OCV 204 verzögern und vorsetzen.
Das dritte Ausführungsbeispiel hat die folgenden Vorteile.

(a) Gemäß dem Aufbau, bei welchem das getrennt geformte Ventilgehäuse 207 mit der Zylinderkopfabdeckung 202 durch Schmelzen integriert ist, sind die Zylinderkopfabdeckung 202 und die Buchse 208 durch das geschmolzene Ventilgehäuse 207 einstückig. Als Folge ist die Zylinderkopfabdeckung 202 an der Buchse 208 auf eine stabile Weise befestigt, obwohl die Buchse 208 aus einem Material ausgebildet ist, das unterschiedlich zu dem des Ventilgehäuses 207 und der Zylinderkopfabdeckung 202 ist.

Mit diesem Aufbau werden ebenso die Vorteile (a) bis (f) des ersten Ausführungsbeispiels bereitgestellt.
Die Ausführungsbeispiele können wie folgt modifiziert werden.
Bei dem dritten Ausführungsbeispiel kann eine Buchse 308 an einem Anbringungsabschnitt 306 eines Ventilgehäuses 307 befestigt sein, das den Verschraubungsanordung des zweiten Ausführungsbeispiels verwendet, wie in 9 gezeigt ist. Bei diesem Fall wird der Flanschabschnitt 340 mit der Zylinderkopfabdeckung 302 durch Schmelzen verbunden. Mit diesem Aufbau wird ebenso der Vorteil (a) des zweiten Ausführungsbeispiels bereitgestellt.
Neben Umspritzen eines Einlegeteils oder Schrauben kann eine Buchse in einem Anbringungsabschnitt bei einem Zustand eingebettet sein, bei welchem die Buchse an dem Anbringungsabschnitt mit einem Haftmittel anhaftet. In diesem Fall kann der Haftvermittler unter dem Haftmittel im Voraus aufgebracht sein.
Alternativ kann während dem Umspritzen eines Einlegeteils ein Haftmittel, solches wie ein Epoxidharz, auf die Außenumfangsfläche der Buchse anstelle des Haftvermittlers aufgebracht sein, oder ein Haftmittel kann an dem Haftvermittler vor dem Umspritzen eines Einlegeteils aufgebracht sein, so dass das Haftmittel sich stark mit dem Harz bindet.
Bei einem Fall, bei welchem das Ventilgehäuse 207, 307 wie oben beschrieben bei dem dritten Ausführungsbeispiel oder wie in 9 gezeigt vorgesehen ist, ist der Flanschabschnitt 240, 340 mit der Zylinderkopfabdeckung 202, 302 durch Schmelzen verbunden, aber andere Verbindungsverfahren können verwendet werden. Beispielsweise kann ein Haftmittel verwendet werden.
Bei dem ersten und zweiten Ausführungsbeispiel ist die Ausrichtung des angebrachten OCV horizontal, wie in den Zeichnungen gezeigt ist. Jedoch kann die Ausrichtung des OCV derart sein, dass das distale Ende des OCV, d. h. das Ende gegenüber der Magnetspule, nach unten geneigt ist. Wenn das distale Ende des OCV nach unten geneigt ist, wird das Hydrauliköl, das geringfügig von dem Zwischenraum zwischen der Buchse und dem Schiebergehäuse ausläuft, noch verlässlicher in die Zylinderkopfabdeckung abgelassen.
Bei einem Fall, bei welchem das Ventilgehäuse verwendet wird, wie in den 6 bis 9 gezeigt ist, kann ein Loch, das mit dem Inneren der Zylinderkopfabdeckung verbunden ist, an dem innersten Ende des Innenraums des Anbringungsabschnitts ausgebildet sein, in welchem die Buchse angeordnet ist. Bei diesem Fall wird das Hydrauliköl, das geringfügig von dem Zwischenraum zwischen der Buchse und dem Schiebergehäuse ausläuft, innerhalb der Zylinderkopfabdeckung abgelassen. Zusätzlich wird das auslaufende Hydrauliköl noch verlässlicher in die Zylinderkopfabdeckung durch Neigen des distalen Endes des OCV nach unten abgelassen.
Das OCV kann durch einfaches Kippen des OCV mit Bezug auf die Zylinderkopfabdeckung gekippt werden, kann aber ebenso durch Kippen der Zylinderkopfabdeckung gekippt werden, wenn die Zylinderkopfabdeckung an dem Zylinderkopf angebracht ist.
Der variable Ventilzeitmechanismus 24 kann ein anderer Ventilbetätigungsmechanismus sein, solch einer wie ein variabler Ventilhubmechanismus.
Eine Harzzylinderkopfabdeckung hat einen Anbringungsabschnitt und eine Buchse. Der Anbringungsabschnitt ist aus Harz ausgebildet und ist ein Abschnitt der Zylinderkopfabdeckung, an welchem das Ölsteuerventil anzubringen ist. Die Buchse ist in dem Anbringungsabschnitt eingebettet. Die Buchse hat einen Innenraum, der es zulässt, dass das Ölsteuerventil darin untergebracht wird, und Öllöcher. Jedes Ölloch ist wahlweise mit einem der Kanäle des Ölsteuerventils, das in dem Innenraum der Buchse untergebracht ist, verbunden. Die Buchse ist aus einem Material ausgebildet, das eine höhere Festigkeit hat, als das Harz, das den Anbringungsabschnitt ausbildet. Deshalb erhält die Zylinderkopfabdeckung eine hoch verlässliche Anbringung eines Ölsteuerventils ohne eine große Anzahl von Hochpräzisionsbearbeitungsschritten aufrecht und verhindert die Verformung des Anbringungsabschnitts.

Claims

Harzzylinderkopfabdeckung, an der ein Ölsteuerventil (4) anbringbar ist, wobei das Ölsteuerventil (4) Kanäle hat und die Zufuhr und die Abgabe von Hydraulikdruck zu und von einem variablen Ventilbetätigungsmechanismus eines Verbrennungsmotors steuert, wobei die Zylinderkopfabdeckung (2; 102; 202; 302) einen aus Harz ausgebildeten Anbringungsabschnitt (6; 106; 206) aufweist, an welchen das Ölsteuerventil (4) anbringbar ist; gekennzeichnet durch eine Buchse (8; 108; 208), die in dem Anbringungsabschnitt (6; 106; 206) eingebettet ist, wobei die Buchse (8; 108; 208) einen Innenraum, in den das Ölsteuerventil (4) unterbringbar ist, und Öllöcher (12, 14, 16, 18, 20) hat, wobei jedes Ölloch wahlweise mit einem der Kanäle des Ölsteuerventils (4), das in dem Innenraum der Buchse (8; 108; 208) unterbringbar ist, verbindbar ist, wobei die Buchse (8; 108; 208) aus einem Material ausgebildet ist, das eine höhere Festigkeit als das Harz hat, das den Anbringungsabschnitt (6; 106; 206) ausbildet, wobei ein Innenende (8b) der Buchse (8; 108; 208) zu der Innenseite der Zylinderkopfabdeckung offen ist, wobei – die Buchse (8) in dem Anbringungsabschnitt (6) durch Umspritzen eines Einlegeteils eingebettet ist, oder – die Buchse (108) in dem Anbringungsabschnitt (106) eingeschraubt ist, indem ein Außengewinde (108c) der Buchse (108) in einem Innengewinde (106a) des Anbringungsabschnittes (106) eingeschraubt ist, oder – die Buchse (208) in dem Anbringungsabschnitt (206) mit einem Haftmittel verbunden ist.
Zylinderkopfabdeckung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zylinderkopfabdeckung einen Zylinderkopfabdeckungshauptkörper (202) hat, welcher vom Anbringungsabschnitt (206) getrennt ausgebildet ist, und wobei der Anbringungsabschnitt (206) an dem Zylinderkopfabdeckungshauptkörper (202) angebracht ist.
Zylinderkopfabdeckung gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Buchse (8; 108; 208) aus Metall hergestellt ist.
Zylinderkopfabdeckung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Zylinderkopfabdeckung weiter einen Kontaktabschnitt (30) hat, der einstückig mit dem Anbringungsabschnitt (6; 106; 206) ausgebildet ist, wobei der Kontaktabschnitt (30) gegen eine Nockenkappe (32) des Zylinderkopfs lehnt, wobei Öldurchgänge zum Zuführen und Abgeben von Hydraulikdruck zu und von dem variablen Ventilbetätigungsmechanismus in der Nockenkappe (32) ausgebildet sind, wobei Ölzwischendurchgänge (26, 28), wovon jeder eines der Öllöcher (12, 14, 16, 18, 20) der Buchse (8; 108; 208) mit einem entsprechenden der Öldurchgänge (36, 38) der Nockenkappe (32) verbindet, in dem Kontaktabschnitt (30) ausgebildet sind, wobei das Ölsteuerventil (4) die Zufuhr und die Abgabe des Hydraulikdrucks zu und von dem variablen Ventilbetätigungsmechanismus durch die Ölzwischendurchgänge (26, 28) des Kontaktabschnitts (30) steuert.
Zylinderkopfabdeckung gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Nockenkappe (32) eine von einer Vielzahl von Nockenkappen ist, die am nächsten zu dem variablen Ventilbetätigungsmechanismus angeordnet ist, wobei die Buchse (8; 108; 208) in einem Abschnitt der Zylinderkopfabdeckung eingebettet ist, die im Wesentlichen direkt über der einen (32) der Nockenkappen angeordnet ist.
Zylinderkopfabdeckung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Buchse (8; 108; 208) im Wesentlichen den gleichen thermischen Ausdehnungskoeffizient wie ein in die Buchse (8; 108; 208) einsetzbarer Einsetzkörper des Ölsteuerventils (4) hat.
Zylinderkopfabdeckung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass bei durch Umspritzen eines Einlegeteils eingebetteter Buchse die Buchse (8) eine Grundierung (8c) an ihrem Außenumfang aufweist.