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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Ventilzeitabstimmungseinstellvorrichtung,
die eine Ventilzeitabstimmung von zumindest einem eines Einlassventils
und eines Auslassventils einer Brennkraftmaschine einstellt, die
durch eine Nockenwelle aufgrund einer Übertragung eines Drehmoments
von einer Kurbelwelle geöffnet
und geschlossen werden.
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Bei
einer bekannten Ventilzeitabstimmungseinstellvorrichtung wird die
Ventilzeitabstimmung durch Ändern
einer relativen Drehphase zwischen zwei drehbaren Körpern eingestellt,
die synchron mit der Kurbelwelle bzw. der Nockenwelle gedreht werden.
Beispielsweise offenbaren
US6637389B2 und
DE 41 10 195 C2 eine
Ventilzeitabstimmungseinstellvorrichtung, die eine relative Drehphase
zwischen zwei drehbaren Körpern
unter Verwendung eines Differenzialgetriebemechanismus ändert, der
ein Planetenzahnrad als Hauptbauteil aufweist.
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In
dem Fall, dass der Differenzialgetriebemechanismus bei der Ventilzeitabstimmungseinstellvorrichtung
verwendet wird, ist eine Betriebshäufigkeit des Differenzialgetriebemechanismus,
der gemäß dem Betriebszustand
der Brennkraftmaschine betrieben wird, extrem hoch sein. Somit ergibt
sich die Tendenz, dass eine Reibungsabnutzung in den im Eingriff
stehenden Abschnitten der Zahnräder
des Differenzialgetriebemechanismus auftritt. Bei der Vorrichtung
von
US6637389B2 wird
Schmieröl
in das Innere der Vorrichtung durch die Nockenwelle geführt.
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Ferner
sind bei der Vorrichtung von
DE 41 10 195 C2 zwei innere Zahnräder für den drehbaren Körper, der
mit der Kurbelwelle synchronisiert ist, bzw. für den drehbaren Körper, der
mit der Nockenwelle synchronisiert ist, vorgesehen und sind diese zwei
inneren Zahnräder
angrenzend aneinander in die axiale Richtung angeordnet. Ferner
stehen diese inneren Zahnräder
in kämmenden
Eingriff mit zwei äußeren Zahnrädern des
Planetenzahnrads. Auf diesem Weg kann ein großes Drehzahlverringerungsverhältnis mit
der kompakten Auslegung im Vergleich mit der in
US667389B2 offenbarten Vorrichtung
erhalten werden.
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Im
Folgenden wird die Beschreibung unter Bezugnahme auf eine gedachte
Vorrichtung angegeben, bei der der Aufbau der Führung des Schmieröls durch
die Nockenwelle, wie in
US6637389B2 angegeben
ist, vorgesehen ist. Bei dieser gedachten Vorrichtung hat das innere
Zahnrad, das weit von der Nockenwelle entfernt angeordnet ist, einen
größeren Durchmesser
im Vergleich mit dem inneren Zahnrad, das näher an der Nockenwelle angeordnet
ist. Somit nimmt das Schmieröl,
das durch den Raum zwischen dem inneren Zahnrad mit kleinerem Durchmesser und
dem Plantetenzahnrad getreten ist, die Zentrifugalkraft der drehbaren
Körper
auf und wird daher getrieben, so dass es den Raum zwischen dem inneren Zahnrad
mit größerem Durchmesser
und dem Planetenzahnrad erreicht. Daher kann zusätzlich zu den Vorteilen der
kompakten Auslegung und dem großen Drehzahlverringerungsverhältnis eine
gute Schmierung erzielt werden. Jedoch gibt es bei der vorstehend
angegebenen gedachten Vorrichtung die Neigung, dass Fremdstoffe,
wie zum Beispiel Abrieb, der in das Schmieröl gemischt wird, an den Zähnen des inneren
Zahnrads mit größerem Durchmesser
zwischen den vier Zahnrädern
anhaftet. Ebenso hat bei der vorstehen angegebenen gedachten Vorrichtung ein
Zahnkopfkreis des inneren Zahnrads mit größerem Durchmesser einen kleinen
Durchmesser im Vergleich mit einem Zahnfußkreis eines inneren Zahnrads
mit kleinerem Durchmesser. Somit werden die Zähne dieser Zahnräder axial
miteinander in Überschneidung
gebracht und angrenzend aneinander angeordnet. Wenn die Fremdstoffe,
die an dem Innenzahnrad mit größerem Durchmesser
anhaften, sich von dem Innenzahnrad mit größerem Durchmesser lösen, könnten die
sich gelösten
Fremdstoffe in den Raum zwischen dem inneren Zahnrad mit kleinerem
Durchmesser und dem zugehörigen äußeren Zahnrad
eintreten und dadurch dort verstopft werden. Die verstopften Fremdkörper könnten eine
Blockierung des Betriebs oder eine Beschädigung der gedachten Vorrichtung
verursachen.
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Die
vorliegende Erfindung ist auf die vorstehend angegebenen Nachteile
gerichtet. Somit ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung,
eine Ventilzeitabstimmungseinstellvorrichtung zu schaffen, die eine
betriebliche Fehlfunktion und eine Beschädigung begrenzt.
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Zum
Lösen der
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist eine Ventilzeitabstimmungseinstellvorrichtung
vorgesehen, die eine Ventilzeitabstimmung von zumindest einem eines
Einlassventils und eines Auslassventils einer Brennkraftmaschine
einstellt, die durch eine Nockenwelle aufgrund einer Übertragung eines
Drehmoments von einer Kurbelwelle auf die Nockenwelle geöffnet und
geschlossen werden. Die Ventilzeitabstimmungseinstellvorrichtung
weist einen ersten drehbaren Körper,
einen zweiten drehbaren Körper
und ein Planetenzahnrad auf. Der erste drehbare Körper wird
synchron mit einer von der Nockenwelle und der Kurbelwelle gedreht
und weist ein erstes inneres Zahnrad und zumindest ein Einlassloch auf.
Das zumindest eine Einlassloch leitet ein Schmierfluid in einen
Innenraum des ersten drehbaren Körpers.
Der zweite drehbare Körper
wird synchron mit der anderen von der Kurbelwelle und der Nockenwelle
gedreht und weist ein zweites inneres Zahnrad auf, das angrenzend
an das erste innere Zahnrad liegt und an einer Seite des ersten
inneren Zahnrads positioniert ist, die entgegengesetzt von dem zumindest
einem Einlassloch in axialer Richtung liegt. Das Planetenzahnrad
weist ein erstes äußeres Zahnrad
und ein zweites äußeres Zahnrad
auf. Das erste äußere Zahnrad
und das zweite äußere Zahnrad
greifen kämmend
miteinander ein und werden gemeinsam mit dem ersten inneren Zahnrad
bzw. dem zweiten inneren Zahnrad betrieben, um eine Sonnen-Planeten-Bewegung
zu bewirken, so dass das Planetenzahnrad eine relative Drehphase
zwischen dem ersten drehbaren Körper
und dem zweiten drehbaren Körper ändert. Ein
Zahnkopfkreis des zweiten inneren Zahnrads hat einen Durchmesser, der
größer als
derjenige eines Zahnfußkreises
des ersten inneren Zahnrads ist.
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Die
Erfindung wird gemeinsam mit zusätzlichen
Aufgaben, Merkmalen und ihren Vorteilen am besten aus der folgenden
Beschreibung, den beigefügten
Ansprüchen
und den zugehörigen
Zeichnungen verstanden, wobei:
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1 eine
schematische Ansicht ist, die einen charakteristischen Abschnitt
einer Ventilzeitabstimmungseinstellvorrichtung gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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2 eine
Querschnittsansicht entlang einer Linie II-II in 3 ist,
die eine Ventilzeitabstimmungseinstellvorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel gezeigt;
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3 eine
Querschnittsansicht entlang einer Linie III-III in 2 ist;
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4 eine
Querschnittsansicht entlang einer Linie IV-IV in 2 ist;
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5 eine
Querschnittsansicht entlang einer Linie V-V in 2 ist;
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6 eine
Seitenansicht, der Ventilzeitabstimmungseinstellvorrichtung ist,
die in 2 gezeigt ist; und
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7 eine
schematische Ansicht ist, die einen charakteristischen Abschnitt
einer Ventilzeitabstimmungseinstellvorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigt.
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Ein
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen
beschrieben.
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2 zeigt
eine Ventilzeitabstimmungseinstellvorrichtung 1 gemäß einem
Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung. Die Ventilzeitabstimmungseinstellvorrichtung 1 ist
in einem Übertragungssystem
vorgesehen, das ein Verbrennungsmotordrehmoment von einer Kurbelwelle
einer Brennkraftmaschine auf eine Nockenwelle 2 überträgt. Die Ventilzeitabstimmungseinstellvorrichtung 1 ändert eine relative
Drehphase zwischen der Kurbelwelle und der Nockenwelle 2,
um eine Ventilzeitabstimmung eines Einlassventils der Brennkraftmaschine einzustellen.
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Die
Ventilzeitabstimmungseinstellvorrichtung 1 weist einen
antriebsseitigen drehbaren Körper 10,
einen abtriebsseitigen drehbaren Körper 20, eine Steuereinheit 30,
einen Planetenträger 40 und
ein Planetenzahnrad 50 auf.
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Der
antriebsseitige drehbare Körper 10 und der
abtriebsseitige drehbare Körper 20 wirken
miteinander, um einen Aufnahmeraum 11 auszubilden, der den
Planetenträger 40 und
das Planetenzahnrad 50 aufnimmt.
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Wie
in den 2 und 3 gezeigt ist, weist der antriebsseitige
drehbare Körper 10 ein
becherförmiges
Zahnradelement 12 und ein zweistufiges zylindrisches Kettenrad 13 auf,
die koaxial relativ zueinander angeordnet sind. Eine Umfangswand
des Zahnradelements 12 bildet ein antriebsseitiges inneres Zahnrad 14,
das einen Zahnkopfkreis hat, der radial innerhalb seines Zahnfußkreises
positioniert ist. Das Zahnradelement 12 ist an dem Kettenrad 13 durch Schrauben
in einem Zustand fixiert, in dem eine äußere Umfangswand des antriebsseitigen
inneren Zahnrads 14 im Eingriff mit einer inneren Umfangswand
eines großdurchmessrigen
Abschnitts 15 des Kettenrads 13 ist. Bei dem Kettenrad 13 weist
ein gestufter Abschnitt 17, der zwischen dem großdurchmessrigen
Abschnitt 15 und einem kleindurchmessrigen Abschnitt 16 verbindet,
eine Vielzahl von Zähnen 39 auf,
die radial nach außen
vorstehen. Eine ringförmige
Zeitabstimmungskette ist um die Zähne 39 und die Zähne der
Kurbelwelle gewunden. Daher wird, wenn das Verbrennungsmotordrehmoment
das von der Kurbelwelle abgegeben wird, dem Kettenrad 13 durch
die Zeitabstimmungskette zugeführt
wird, der antriebsseitige drehbare Körper 10 synchron mit
der Kurbelwelle gedreht und dadurch um die Drehachse O gedreht,
während
die relative Phase mit Bezug auf die Kurbelwelle aufrechterhalten
wird. Dabei ist eine Drehrichtung des antriebsseitigen drehbaren
Körpers 10 eine
Gegenuhrzeigerrichtung in 3.
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Wie
in dem 2 und 4 gezeigt ist, ist der abtriebsseitige
drehbare Körper 20 ein
becherförmiger
Körper
und ist koaxial zu dem antriebsseitigen drehbaren Körper 10 und
der Nockenwelle 2 angeordnet. Eine Bodenwand des antriebsseitigen
drehbaren Körpers 20 bildet
einen Fixierabschnitt 21, der an einem axialen Ende der
Nockenwelle 2 durch Schrauben fixiert ist. Der abtriebsseitige
drehbare Körper 20 der
mit den Schrauben fixiert wird, kann synchron mit der Nockenwelle 2 um
die Drehachse O gedreht werden, während er die relative Drehphase mit
Bezug auf die Nockenwelle 2 aufrecht erhält. Ferner
ist der abtriebsseitige drehbare Körper 20 relativ mit
Bezug auf den antriebsseitigen drehbaren Körper 10 drehbar. In
der folgenden Beschreibung wird eine relative Drehrichtung, in die
der abtriebsseitige drehbare Körper 20 relativ
zu dem antriebsseitigen drehbaren Körper 10 vorgestellt
wird, als eine Vorstellrichtung X bezeichnet. Dagegen wird eine
entgegengesetzte relative Drehrichtung, in die der abtriebsseitige drehbare
Körper 20 relativ
zu dem antriebsseitigen drehbaren Körper 10 nachgestellt
wird, als eine Nachstellrichtung Y bezeichnet.
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Eine
Umfangswand des abtriebsseitigen drehbaren Körpers 20 bildet ein
abtriebsseitiges inneres Zahnrad 22, das einen Zahnkopfkreis
hat, der radial innerhalb seines Zahnfußkreises positioniert ist.
Ein Innendurchmesser des abtriebsseitigen inneren Zahnrads 22 ist
kleiner als ein Innendurchmesser des antriebsseitigen inneren Zahnrads 14.
Ferner ist die Anzahl der Zähne
des abtriebsseitigen inneren Zahnrads 22 kleiner als die
Anzahl der Zähne
des antriebsseitigen inneren Zahnrads 14. Eine äußere Umfangswand
des abtriebsseitigen inneren Zahnrads 22 ist im Eingriff
mit einer inneren Umfangswand des kleindurchmessrigen Abschnitts 16 und
einer inneren Umfangswand des gestuften Abschnitts 17 des
Kettenrads 13, so dass der abtriebsseitige drehbare Körper 20 drehbar
den antriebsseitigen drehbaren Körper 10 von
einer radial inneren Seite des antriebsseitigen drehbaren Körpers 10 stützt. Ein
axialer Endabschnitt des abtriebsseitigen inneren Zahnrads 22, der
entgegengesetzt von dem Fixierabschnitt 21 ist, weist einen
Flansch 23 auf, der radial nach außen vorsteht. Der Flansch 23 wird
zwischen einer Endfläche 24 des
antriebsseitigen inneren Zahnrads 14 und einer Endfläche 25 des
gestuften Abschnitts 17 geklemmt, die axial gegenüberstehen.
Hier sind axial gegenüberliegende
Endflächen 24, 25 des
antriebsseitigen drehbaren Körpers 10 jeweils
relativ gleitfähige
im Eingriff stehende gegenüberliegende
Endflächen 28, 29 des
Flanschs 23 und wird daher eine axiale Bewegung des abtriebsseitigen
inneren Zahnrads 22 begrenzt. Ferner sind das abtriebsseitige
innere Zahnrad 22 und das antriebsseitige innere Zahnrad 14 angrenzend
aneinander derart angeordnet, dass eine axiale Abmessung des abtriebsseitigen
inneren Zahnrads 22 und eine axiale Abmessung des antriebsseitigen
inneren Zahnrads 14 sich nicht überschneiden.
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Wie
in 2 gezeigt ist, weist die Steuereinheit 30 einen
Elektromotor 32 und einen Energiezufuhrsteuerschaltkreis 33 auf.
Der Elektromotor 32 ist an der entgegengesetzten Seite
der drehbaren Körper 10, 20 angeordnet,
die entgegengesetzt von der Nockenwelle 2 ist. Der Elektromotor 32 kann
beispielsweise ein bürstenloser
Motor sein und weist eine Motoreinfassung 31 und eine Motorwelle 34 auf. Die
Motoreinfassung 31 ist mit der Brennkraftmaschine über einen
Ständer
(nicht gezeigt) fixiert und die Motorwelle 34 ist durch
die Motoreinfassung 31 derart gestützt, dass die Motorwelle 34 in
eine normale Richtung und eine Rückwärtsrichtung
drehbar ist. Der Energiezufuhrsteuerschaltkreis 33 ist
ein elektrischer Schaltkreis, wie zum Beispiel ein Mikrocomputer,
und ist außerhalb
oder innerhalb der Motoreinfassung 31 angeordnet, so dass
der Energiezufuhrsteuerschaltkreis 33 elektrisch mit dem
Elektromotor 32 verbunden ist. Der Energiezufuhrsteuerschaltkreis 33 steuert
die Energiezufuhr einer Spule (nicht gezeigt) des Elektromotors 32 auf
der Grundlage von beispielsweise einem Betriebszustand der Brennkraftmaschine.
Durch diese Energiezufuhrsteuerung bildet der Elektromotor 32 ein
sich drehendes Magnetfeld um die Motorwelle 34 aus, so
dass der Elektromotor 32 ein Drehmoment von der Motorwelle 34 in
die entsprechende Richtung X oder Y abgibt (siehe 5),
die der Richtung des sich drehenden Magnetfelds entspricht.
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Wie
in den 2 und 5 gezeigt ist, ist ein Eingangsabschnitt 41 des
Planetenträgers 40 ein zylindrischer
Körper,
der koaxial mit den drehbaren Körpern 10, 20 und
den Wellen 2, 34 ist. Der Eingangsabschnitt 41 des
Planetenträgers 40 ist
an der Motorwelle 34 durch eine Kupplung 42 fixiert.
Durch diese Fixierung kann der Planetenträger 40 synchron mit
der Motorwelle 34 gedreht werden. Ferner ist der Planetenträger 40 relativ
mit Bezug auf den antriebsseitigen drehbaren Körper 10 drehbar. Der
Eingangsabschnitt 41 ist innerhalb eines Mittellochs 19 angeordnet,
das axial durch eine Bodenwand 18 des Zahnradelements 12 dringt.
Ferner stützt
der Eingangsabschnitt 41 den antriebsseitigen drehbaren Körper 10 an
der radial inneren Seite des antriebsseitigen drehbaren Körpers 10 durch
ein Lager 43.
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Wie
in den 2 und 3 gezeigt ist, ist ein exzentrischer
Abschnitt 44 des Planetenträgers 40, der an einer
Seite eines Fixierabschnitts 21 des Eingangsabschnitts 41 gelegen
ist ein zylindrischer Körper,
der eine äußere Umfangswand
hat, die zu den drehbaren Körpern 10, 20 und
den Wellen 2, 34 exzentrisch ist. Der exzentrische
Abschnitt 44 ist innerhalb eines Mittellochs 51 angeordnet,
das axial durch das Planetenzahnrad 50 dringt. Der exzentrische
Abschnitt 44 stützt
das Planetenzahnrad 50 an einer radial inneren Seite des
Planetenzahnrads 50 durch ein Lager 45. Durch
diese Stützung
kann sich das Planetenzahnrad 50 um eine exzentrische Achse P
drehen, die eine Mittelachse der äußeren Umfangswand des exzentrischen
Abschnitts 44 ist, und kann in die Drehrichtung des exzentrischen
Abschnitts 44 umlaufen. Insbesondere ist das Planetenzahnrad 50 angeordnet,
um eine Sonnen-Planeten-Bewegung durchzuführen.
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Wie
in den 2 bis 4 gezeigt ist, ist das Planetenzahnrad 50 ein
zweistufiger zylindrischer Körper
und bildet ein antriebsseitiges äußeres Zahnrad 52 und
ein antriebsseitiges äußeres Zahnrad 54 an
seinem großdurchmessrigen
Abschnitt bzw. dem kleindurchmessrigen Abschnitt aus. Jedes von
dem antriebsseitigen äußeren Zahnrad 52 und dem
abtriebsseitigen äußeren Zahnrad 54 hat
einen Zahnspitzenkreis, der radial außerhalb seines Zahnfußkreises
positioniert ist. Hier ist die Anzahl der Zähne des antriebsseitigen äußeren Zahnrads 52 kleiner als
die Anzahl der Zähne
des antriebsseitigen Zahnrads 14 um eine vorbestimmte Anzahl
N (1 in diesem Beispiel) eingerichtet. Ferner ist die Anzahl der
Zähne des
abtriebsseitigen äußeren Zahnrads 54 kleiner als
die Anzahl der Zähne
des abtriebsseitigen Zahnrads 22 und die Vorrichtung der
Anzahl N eingerichtet. Daher ist die Anzahl der Zähne des
abtriebsseitigen äußeren Zahnrads 54 kleiner
als die Anzahl der Zähne
des antriebsseitigen äußeren Zahnrads 52. Das
antriebsseitige äußere Zahnrad 52 ist
radial innerhalb des antriebsseitigen inneren Zahnrads 14 angeordnet,
um mit einem Abschnitt des antriebsseitigen inneren Zahnrads 14 kämmend einzugreifen. Das
antriebsseitige äußere Zahnrad 54,
das an einer Seite eines Fixierabschnitts 21 des antriebsseitigen äußeren Zahnrads 52 gelegen
ist, ist radial innerhalb des abtriebsseitigen inneren Zahnrads 22 angeordnet,
um mit einem Abschnitt des abtriebsseitigen inneren Zahnrads 22 kämmend einzugreifen.
Hier ist verständlich,
dass jedes innere Zahnrad 14, 22 radial außerhalb
des entsprechenden äußeren Zahnrads 52, 54 gelegen
ist und Zähne
hat, die sich radial nach innen erstrecken. In ähnlicher Weise ist jedes äußere Zahnrad 52, 54 radial
innerhalb des entsprechenden inneren Zahnrads 14, 22 gelegen
und hat Zähne,
die sich radial nach außen
erstrecken.
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Mit
dem vorstehend angegebenen Aufbau werden das antriebsseitige innere
Zahnrad 14 und das abtriebsseitige innere Zahnrad 22 durch
das Planetenzahnrad 50 radial außerhalb des exzentrischen Abschnitts 44 verbunden,
um einen Differenzialgetriebemechanismus 60 in dem Innenraum 11 der drehbaren
Körper 10, 20 auszubilden.
Wenn bei dem Differenzialgetriebemechanismus 60 der Planetenträger 40 sich
relativ zu dem antriebsseitigen drehbaren Körper 10 nicht dreht,
dreht sich das Planetenzahnrad 50 gemeinsam mit den drehbaren
Körpern 10, 20,
während
es die kämmend
eingreifende Position zwischen den äußeren Zahnrädern 52, 54 und den
inneren Zahnrädern 14, 22 aufrechterhält. Auf diesem
Weg wird die relative Drehphase zwischen den drehbaren Körpern 10, 20 aufrechterhalten,
so dass die Ventilzeitabstimmung ebenso aufrechterhalten wird. Wenn
der Planetenträger 40 relativ
zu dem antriebsseitigen drehbaren Körper 10 in die Vorstellrichtung
X aufgrund eines Anstiegs des Drehmoments in die Richtung X gedreht
wird, durchläuft
das Planetenzahnrad 50 eine Sonnen-Planeten-Bewegung, während es die kämmend eingreifende
Position zwischen den äußeren Zahnrädern 52, 54 und den
inneren Zahnrädern 14, 22 ändert, so
dass der abtriebsseitige drehbare Körper 20 relativ zu
dem antriebsseitigen drehbaren Körper 10 in
die Vorstellrichtung X gedreht wird. Daher wird die Ventilzeitabstimmung
vorgestellt. Wenn der Planetenträger 40 relativ zu
dem antriebsseitigen drehbaren Körper 10 in
die Nachstellrichtung Y aufgrund eines Anstiegs des Drehmoments
in die Richtung Y oder aufgrund eines abrupten Anhaltens des Elektromotors 32 gedreht wird,
durchläuft
das Planetenzahnrad 50 eine Sonnen-Planeten-Bewegung, während es
die kämmend eingreifende
Position zwischen den äußeren Zahnrädern 52, 54 und
den inneren Zahnrädern 14, 22 ändert, so
dass der abtriebsseitige drehbare Körper 20 relativ zu
dem antriebsseitigen drehbaren Körper 10 in
die Nachstellrichtung Y gedreht wird. Daher wird die Ventilzeitabstimmung
nachgestellt. Insbesondere in dem Fall, dass der Elektromotor 32 abrupt
anhält, ist
es möglich,
die Ventilzeitabstimmung an der am weitesten nachgestellten Phase
auszuführen,
was das Starten der Brennkraftmaschine ermöglicht.
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Als
nächstes
werden charakteristische Abschnitte der Ventilzeitabstimmungseinstellvorrichtung 1 genau
beschrieben.
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Wie
in den 2 und 6 gezeigt ist, hat der Fixierabschnitt 21 zwei
Einlasslöcher 70,
die Verbrennungsmotorschmieröl
(ein Schmierfluid) in den Innenraum 11 der drehbaren Körper 10, 20 leiten.
Die Einlasslöcher 70 sind
jeweils an zwei Punkten vorgesehen, die symmetrisch mit Bezug auf
die Drehachse O angeordnet sind, und sie sind somit bei gleichen
Intervallen in Umfangsrichtung des Fixierabschnitts 21 angeordnet,
die mit einer gemeinsamen Umfangsrichtung der inneren Zahnräder 14, 22 übereinstimmt.
Ein Drosselabschnitt 72 jedes Einlasslochs 70 ist
als längliches
flaches Loch ausgebildet, das in eine radiale Richtung des Fixierabschnitts 21 verlängert ist.
Eine Einlassöffnung
jedes Drosselabschnitts 72 steht in Verbindung mit einem
entsprechenden der zwei Zufuhrlöcher 5 der
Nockenwelle 2, in die das Schmieröl von einer Pumpe 4 gefördert wird.
Eine Strömungsdurchgangsquerschnittsfläche des
Drosselabschnitts 72 ist kleiner als eine Strömungsdurchgangsquerschnittsfläche des
entsprechenden Zufuhrlochs 5 gemacht. Ein Führungsabschnitt 74 ist
an einer stromabwärtigen
Seite des Drosselabschnitts 72 in jedem Einlassloch 70 vorgesehen.
Ferner ist der Führungsabschnitt 74 als
zylindrisches Loch ausgebildet, das sich in eine axiale Richtung
des Fixierabschnitts 21 erstreckt. Eine Auslassöffnung des Führungsabschnitts 74 öffnet sich
an einer radial inneren Seite eines Zahnspitzenkreises 86 des
abtriebsseitigen inneren Zahnrads 22, um mit dem Innenraum 11 der
drehbaren Körper 10, 20 in
Verbindung zu stehen.
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Wie
in den 2 und 5 gezeigt ist, sind neun Auslasslöcher 80 in
der Bodenwand 18 des Zahnradelements 12 ausgebildet,
die an einer entgegengesetzten Seite von dem Differenzialgetriebemechanismus 60 mit
Bezug auf den Fixierabschnitt 21 gelegen ist. Die Auslasslöcher 80 sind
zum Leiten des Schmieröls
aus dem Innenraum 11 vorgesehen. Die Auslasslöcher 80 sind
an vorbestimmten Intervallen in Umfangsrichtung der Bodenwand 18 angeordnet,
die mit der gemeinsamen Umfangsrichtung der inneren Zahnräder 14, 22 übereinstimmt.
Ferner ist jedes Auslassloch 80 als zylindrisches Loch
ausgebildet, das durch die Bodenwand 18 in die axiale Richtung
dringt. Eine Auslassöffnung
des Auslasslochs 80 öffnet
sich in Richtung auf einen externen Raum, der zwischen der Bodenwand 18 und
dem Elektromotor 32 definiert ist. Eine Einlassöffnung jedes
Auslasslochs 80 öffnet
sich in Richtung auf einen entsprechenden Zahnraum 88 des
antriebsseitigen inneren Zahnrads 14 und wird dadurch in
Verbindung mit dem Innenraum 11 gebracht.
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Die
Vorrichtung 1 von 1 hat bemerkenswerte
Charakteristiken hinsichtlich der Einrichtung von Durchmessern der
inneren Zahnräder 14, 22. Insbesondere
ist bei der Vorrichtung 1 ein Durchmesser eines Zahnspitzenkreises 90 des
antriebsseitigen inneren Zahnrads 14 größer als derjenige eines Zahnfußkreises 92 des
antriebsseitigen inneren Zahnrads 22 eingerichtet. Auf
diesem Weg, wie vorstehend beschrieben ist, überschneiden sich, obwohl das
innere Zahnrad 14 und das innere Zahnrad 22 miteinander
durch die Flächen 24, 28 eingreifen,
die Zähne
des inneren Zahnrads 14 und die Zähne des inneren Zahnrads 22 nicht
miteinander in die axiale Richtung und sie sind voneinander in die
radiale Richtung beabstandet. Wie in 7 gezeigt
ist, ist bei der Vorrichtung 1 ein Durchmesser eines Zahnfußkreises 96 des
antriebsseitigen äußeren Zahnrads 52 größer als
derjenige eines Zahnkopfkreises 98 des abtriebsseitigen äußeren Zahnrads 54 gemäß der Durchmessereinrichtung
des Zahnkopfkreises 90 und des Zahnfußkreises 92 eingerichtet.
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Bei
der Vorrichtung 1 des vorstehend angegebenen Aufbaus strömt das Schmieröl, das zu
jedem Zufuhrloch 5 zugeführt wird, in jedes Einlassloch 70 und
tritt durch den Drosselabschnitt 72 des Einlasslochs 70,
so dass die Strömungsmenge
des Schmieröls
begrenzt wird. Daher wird die Schmierölmenge, die bei der Vorrichtung 1 verwendet
wird, begrenzt und werden dadurch die Einflüsse auf die Schmierung der
Brennkraftmaschine verringert. Ferner wird in jedem Einlassloch 70 das
Schmieröl,
das durch den Drosselabschnitt 72 getreten ist, durch den Führungsabschnitt 74 geführt und
von der Auslassöffnung
des Führungsabschnitts 74 an
der radial inneren Seite des abtriebsseitigen inneren Zahnrads 22 ausgeworfen.
Daher nimmt, wenn das Schmieröl in
den Innenraum 11 zugeführt
wird, das zugeführte Schmieröl die axiale
Kraft auf, die durch den Zufuhrdruck des Schmieröls verursacht wird, und nimmt ebenso
die Zentrifugalkraft der drehbaren Körper 10, 20 auf,
so dass das zugeführte
Schmieröl
getrieben wird, um in einen Raum zwischen dem abtriebsseitigen inneren
Zahnrad 22 und dem abtriebsseitigen äußeren Zahnrad 54 in
der Nähe
des entsprechenden Einlasslochs 70 zu strömen. Dann
erreicht das Schmieröl,
das die vorstehend angegebene axiale Kraft und die Zentrifugalkraft
aufnimmt, in einen Raum zwischen dem antriebsseitigen inneren Zahnrad 14 und
dem antriebsseitigen äußeren Zahnrad 52 und
strömt
in diesen, die weiter weg von dem entsprechenden Einlassloch 70 mit
Bezug auf das abtriebsseitige innere Zahnrad 22 und das
abtriebsseitige äußere Zahnrad 52 gelegen
sind und den größeren Durchmesser
im Vergleich mit dem abtriebsseitigen inneren Zahnrad 22 und
dem abtriebsseitigen äußeren Zahnrad 52 haben.
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Die
vorstehend angegebene Schmierölströmung in
dem Innenraum 11 verursacht die Schmierung zwischen den
abtriebsseitigen inneren Zahnrad 22 und dem abtriebsseitigen äußeren Zahnrad 54 und
einer Schmierung zwischen dem antriebsseitigen inneren Zahnrad 14 und
dem antriebsseitigen äußeren Zahnrad 52.
Jedoch wird zum Zeitpunkt dieser Schmierung ein Abnutzungsabrieb
oder -pulver in das Schmieröl
gemischt. Der gemischte Abrieb haftet am wahrscheinlichsten an dem
antriebsseitigen inneren Zahnrad 14, das den größten Durchmesser
hat, von dem abtriebsseitigen inneren Zahnrad 22, dem abtriebsseitigen äußeren Zahnrad 54,
dem antriebsseitigen inneren Zahnrad 14 und dem abtriebsseitigen äußeren Zahnrad 52 an.
Jedoch begrenzt bei der Vorrichtung 1 die Schmierströmung, die
durch den Raum zwischen dem abtriebsseitigen inneren Zahnrad 22 und
dem abtriebsseitigen äußeren Zahnrad 54 und
den Raum zwischen dem antriebsseitigen inneren Zahnrad 14 und
dem antriebsseitigen äußeren Zahnrad 52 tritt,
das Anhaften des Abnutzungsabriebs oder von anderen Fremdstoffen
an dem antriebsseitigen inneren Zahnrad 14. Ferner gestattet auch
dann, wenn der Abrieb oder andere Fremdstoffe an dem antriebsseitigen
inneren Zahnrad 14 anhaften, die vorstehend angegebene
Schmierströmung
eine einfache Ablösung
des anhaftenden Abriebs oder der anderen Fremdstoffe von dem antriebsseitigen
inneren Zahnrad 14. Somit kann ein Anstieg des Betriebswiderstands,
der durch das Anhaften des Abriebs oder der anderen Fremdstoffe verursacht
wird, begrenzt werden, um eine Verringerung des Betriebsansprechverhaltens
zu verringern. Ferner überschneiden
bei der Vorrichtung 1 aufgrund der charakteristischen Durchmessereinrichtung
des Zahnkopfkreises 90 und des Zahnfußkreises 92 das antriebsseitige
innere Zahnrad 14 und das abtriebsseitige innere Zahnrad 22 sich
nicht in die axiale Richtung und sind voneinander in die radiale
Richtung beabstandet. Somit wird auch dann, wenn der anhaftende
Abrieb oder die anderen Fremdstoffe sich von dem antriebsseitigen
inneren Zahnrad 14 gelöst haben,
der abgelöste
Abrieb oder die anderen Fremdstoffe nicht einfach in den Raum zwischen dem
abtriebsseitigen inneren Zahnrad 22 und dem abtriebsseitigen äußeren Zahnrad 54 eintreten.
Ferner öffnet
sich bei der Vorrichtung 1 die Einlassöffnung jedes Auslasslochs 80 in
Richtung auf den Zahnraum 82 des antriebsseitigen inneren
Zahnrads 14. Somit kann das Schmieröl, das den Abrieb oder die
anderen Fremdstoffe aufweist zuverlässig aus dem Raum zwischen
dem antriebsseitigen inneren Zahnrad 14 und dem antriebsseitigen äußeren Zahnrad 52 abgegeben
werden. Es ist daher möglich,
das Auftreten eines Betriebsblockierens oder einer Zahnbeschädigung zu
begrenzen, die durch Abrieb oder andere Fremdstoffe verursacht werden,
die zwischen dem abtriebsseitigen inneren Zahnrad 22 und
dem abtriebsseitigen äußeren Zahnrad 54 oder
zwischen dem antriebsseitigen inneren Zahnrad 14 und dem antriebsseitigen äußeren Zahnrad 52 verkeilt
oder verklemmt sind.
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Daher
ist es möglich,
ein hohes Ansprechverhalten und eine gute Haltbarkeit der Vorrichtung 1 zu
erzielen und kann die genaue Ventilzeitabstimmungseinstellung gemäß der Drehmomentsteuerung der
Steuereinheit 30 über
eine lange Dauer aufrechterhalten werden.
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Ferner
ist bei der Vorrichtung 1 der Durchmesser des Zahnfußkreises 96 des
antriebsseitigen äußeren Zahnrads 52,
der an dem großdurchmessrigen
Abschnitt des zweistufigen zylindrischen Planetenzahnrads 50 ausgebildet
ist, größer als
derjenige des Zahnkopfkreises 98 des abtriebsseitigen äußeren Zahnrads 54 eingerichtet,
das an dem kleindurchmessrigen Abschnitt des zweistufigen Planetenzahnrads 50 ausgebildet
ist. Auf diesem Weg kann eine ausreichende Durchmesserdifferenz
zwischen dem antriebsseitigen äußeren Zahnrad 52 und
dem abtriebsseitigen äußeren Zahnrad 54 bereitgestellt
werden. Somit kann das Planetenzahnrad 50, das das größere antriebsseitige äußere Zahnrad 52 und
das kleine abtriebsseitige äußere Zahnrad 54 aufweist, einfach
beispielsweise durch Formen ausgebildet werden. Somit kann das zu
einer Verringerung der Herstellungskosten beitragen.
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In
dem vorliegenden Ausführungsbeispiel entspricht
der abtriebsseitige drehbare Körper 20 einem
ersten drehbaren Körper
der vorliegenden Erfindung und entspricht der antriebsseitige drehbare Körper 10 einem
zweiten drehbaren Körper
der vorliegenden Erfindung. Ferner entspricht das antriebsseitige
innere Zahnrad 22 einem ersten inneren Zahnrad der vorliegenden
Erfindung und entspricht das antriebsseitige innere Zahnrad 14 einem
zweiten inneren Zahnrad der vorliegenden Erfindung. Zusätzlich entspricht
das abtriebsseitige äußere Zahnrad 54 einem
ersten äußeren Zahnrad
der vorliegenden Erfindung und entspricht das antriebsseitige äußere Zahnrad 52 einem
zweiten äußeren Zahnrad
der vorliegenden Erfindung.
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Das
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung ist vorstehend beschrieben. Jedoch ist
die vorliegende Erfindung nicht auf das vorstehend angegebene Ausführungsbeispiel
beschränkt
und kann in verschiedenen anderen Ausführungsformen ohne Abweichen
von dem Anwendungsbereich und dem Grundgedanken der vorliegenden
Erfindung ausgeführt
werden.
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Ferner
ist in dem vorstehend angegebenen Ausführungsbeispiel die Ventilzeitabstimmungseinstellvorrichtung 1 beschrieben,
die die Ventilzeitabstimmung des Einlassventils einstellt. Jedoch
kann die vorliegende Erfindung auf eine Vorrichtung angewendet werden,
die eine Ventilzeitabstimmung eines Auslassventils einstellt, oder
auf eine Vorrichtung, die sowohl das Einlassventil als auch das
Auslassventil einstellen. Ferner ist in dem vorstehend angegebenen
Ausführungsbeispiel
die Ventilzeitabstimmungseinstellvorrichtung 1 beschrieben,
bei der der drehbare Körper 10 synchron
mit der Kurbelwelle betrieben wird und der drehbare Körper 20 synchron
und mit der Nockenwelle 2 gedreht wird. Alternativ kann der
drehbare Körper 10 synchron
mit der Nockenwelle 2 betrieben werden und kann der drehbare
Körper 20 synchron
mit der Kurbelwelle betrieben werden.
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Ferner
sind in dem vorstehend angegebenen Ausführungsbeispiel die zwei Einlasslöcher 70 und die
neun Auslasslöcher 80 vorgesehen.
Jedoch kann die Anzahl der Einlasslöcher 70 und die Anzahl
der Auslasslöcher 80 geeignet
entsprechend der Anforderung eingerichtet werden. Ferner weist in
dem vorstehend angegebenen Ausführungsbeispiel
jedes Einlassloch 70 einen Drosselabschnitt 52 in
der Form eines länglichen
Lochs und den Führungsabschnitt 74 in
der Form eines zylindrischen Lochs auf. Ebenso ist jedes Auslassloch 80 als
zylindrisches Loch ausgebildet. Jedoch kann die Konfiguration von
jedem Einlassloch 70 und die Konfiguration von jedem Auslassloch 80 entsprechend
dem Bedarf geeignet eingerichtet werden.
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Ebenso öffnet sich
in dem vorstehend angegebenen Ausführungsbeispiel die Auslassöffnung jedes
Einlasslochs 70 (der Führungsabschnitt 74)
an der radial inneren Seite des Zahnkopfkreises 86 des abtriebsseitigen
inneren Zahnrads 22. Jedoch kann die Konfiguration der
Auslassöffnung
jedes Einlasslochs 70 geeignet entsprechend dem Bedarf
eingerichtet werden. Beispielsweise kann sich die Auslassöffnung jedes
Einlasslochs 70 in Richtung auf einen Zahnraum des abtriebsseitigen
inneren Zahnrads 22 an der radial inneren Seite des abtriebsseitigen
inneren Zahnrads 22 öffnen.
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Zusätzlich öffnet sich
in dem vorstehend angegebenen Ausführungsbeispiel die Einlassöffnung jedes
Auslasslochs 80 in Richtung auf den Zahnraum 80 des
antriebsseitigen inneren Zahnrads 14. Jedoch kann die Konfiguration
der Einlassöffnung
jedes Auslasslochs 80 geeignet entsprechend dem Bedarf
eingerichtet werden. Ferner ist in dem vorstehend angegebenen Ausführungsbeispiel
das Auslassloch 80 an der entgegengesetzten Seite des Differenzialgetriebemechanismus 60 vorgesehen,
die entgegengesetzt zu den Einlasslöchern 70 liegt. Alternativ
können
die Auslasslöcher
an der gleichen axialen Seite des Differenzialgetriebemechanismus 60 vorgesehen
werden, wo die Einlasslöcher 70 gelegen
sind. In diesem Fall können
die Auslasslöcher
für den
abtriebsseitigen drehbaren Körper 20 oder
für den
antriebsseitigen drehbaren Körper 10 vorgesehen
werden.
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Ferner
sind in dem vorstehend angegebenen Ausführungsbeispiel das antriebsseitige
innere Zahnrad 14 und das abtriebsseitige innere Zahnrad 22 im
Eingriff miteinander in die axiale Richtung. Alternativ kann ein
axialer Raum zwischen dem antriebsseitigen inneren Zahnrad 14 und
dem abtriebsseitigen inneren Zahnrad 22 vorgesehen werden.
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Ferner
weist in dem vorstehend angegebenen Ausführungsbeispiel die Steuereinheit 30 den Elektromotor
32 zum Erzeugen des Drehmoments auf. Alternativ kann die Steuereinheit
beispielsweise ein Hydraulikmotor oder eine elektromagnetische Bremse
zum Erzeugen des Drehmoments aufweisen.
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Zusätzliche
Vorteile und Abwandlungen werden dem Fachmann offensichtlich sein.
Die Erfindung in ihrer allgemeineren Bedeutung ist daher nicht auf die
spezifischen Details, die repräsentative
Vorrichtung und die dargestellten Beispiele beschränkt, die gezeigt
und beschrieben sind.
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Somit
weist der antriebsseitige drehbare Körper 10 ein antriebsseitiges
inneres Zahnrad 14 auf, das eine axiale Abmessung hat,
die mit einer axialen Abmessung eines abtriebsseitigen inneren Zahnrads 22 eines
abtriebsseitigen drehbaren Körpers 20 sich
nicht überschneidet.
Ein antriebsseitiges äußeres Zahnrad 54 und
ein antriebsseitiges äußeres Zahnrad 52 eines
Planetenzahnrads 50 greifen kämmend ein und werden gemeinsam
mit dem abtriebsseitigen inneren Zahnrad 22 und dem antriebsseitigen
inneren Zahnrad 14 betrieben, so dass das Planetenzahnrad 50 eine
relative Drehphase zwischen dem abtriebsseitigen drehbaren Körper 20 und dem
antriebsseitigen drehbaren Körper 10 ändert. Ein
Zahnkopfkreis 90 des antriebsseitigen inneren Zahnrads 14 hat
einen Durchmesser, der größer als derjenige
eines Zahnfußkreises 92 des
abtriebsseitigen inneren Zahnrads 22 ist.