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Die Erfindung bezieht sich auf eine Ventilzeitverhalten-Steuervorrichtung für eine Brennkraftmaschine zum Steuern des Ventilzeitverhaltens des Ventilöffnens und/oder des Ventilschließens eine Einlassventils und/oder eines Auslassventils.
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Aus dem Stand der Technik ist eine Ventilzeitverhalten-Steuervorrichtung zum Steuern eines Ventilöffnungs- und/oder -schließzeitverhaltens eines Einlassventils und/oder eines Auslassventils eines Motors bekannt. Die Ventilzeitverhalten-Steuervorrichtung hat Voreil-Ölkammern und Verzögerungsölkammern zwischen einem Flügelrotor und einem Gehäuse, wobei der Flügelrotor in Bezug auf das Gehäuse beweglich ist. Der Fluiddruck des Arbeitsfluids, das den jeweiligen Voreil- und Verzögerungsölkammern zugeführt wird, wird gesteuert, um eine Rotationsphase zwischen dem Flügelrotor und dem Gehäuse zu steuern.
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Entsprechend der vorstehenden herkömmlichen Ventilzeitverhalten-Steuervorrichtung wird ein Betriebsmodus zum Zuführen des Arbeitsfluids von der Ölpumpe zu den Voreil-Ölkammern in einen anderen Arbeitsmodus zum Zuführen des Arbeitsfluids von der Ölpumpe zu den Verzögerungsölkammern geändert oder umgekehrt, um den Fluiddruck in den Voreil- und Verzögerungsölkammern zu steuern. Die relative Rotationsposition des Flügelrotors zum Gehäuse wird durch eine solche Fluiddrucksteuerung geändert, um dadurch die Steuerung des Ventilöffnen- und/oder -schließzeitverhaltens umzusetzen.
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Aus dem Stand der Technik ist es ebenfalls bekannt, eine elastisches Element in der Ventilzeitverhalten-Steuervorrichtung vorzusehen, um das Ansprechen des Betriebes zu verbessern, bei dem das elastische Element den Flügelrotor vorspannt, um sich in eine Voreil- oder Verzögerungsrichtung in Bezug auf das Gehäuse zu drehen.
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Die gattungsbildende
GB 2 461 303 A1 offenbart eine Geberradanordnung für eine Nockenwellenbaugruppe mit Phasenversteller zum Verändern der relativen Winkelbeziehung zwischen der Nockenwelle und der Kurbelwelle, wobei die Nockenwellenbaugruppe eine Nockenwelle umfasst, die mit einer Kurbelwelle über einen Nockenwellenversteller zum Verstellen einer Winkelverschiebung zwischen der Nockenwelle und der Kurbelwelle verbunden ist. Der Nockenwellenversteller kann ein Kettenrad und eine Feder umfassen, um die Nockenwelle in eine definierte Position zu zwingen. Es ist ein Sensorrad zur Messung der Winkelstellung zwischen Nockenwelle und Kurbelwelle vorgesehen, wobei das Sensorrad den Nockenwellenversteller, insbesondere die Feder, zumindest teilweise überdeckt. Durch die Verwendung des Sensorrades als Kappe zur zumindest teilweisen Abdeckung des Nockenwellenverstellers kann auf eine separate Kappe verzichtet werden.
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Außerdem ist es, wie z. B. in der
JP 4 084 585 B2 offenbart, aus dem Stand der Technik bekannt, einen Signalrotor vorzusehen, der an einem Flügelrotor befestigt ist, so dass sich der Signalrotor zusammen mit dem Flügelrotor dreht. Ein Sensor ist an einer Außenumfangsseite des Signalrotors vorgesehen, um eine Rotationswinkel einer Antriebswelle oder einer getriebenen Welle zu erfassen, mit der sich der Flügelrotor zusammen dreht.
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In dem Fall, in dem der Signalrotor und das elastische Element an der gleichen Seite in einer Axialrichtung vorgesehen sind, d. h. an einer Vorderseite der Ventilzeitverhalten-Steuervorrichtung, kann ein Sensor zum Erfassen des Rotationswinkels des Signalrotors das elastische Element (einschließlich eines Befestigungselementes zum Befestigen eines Endes des elastischen Elementes an dem Signalrotor) als ein Abschnitt des Signalrotors fehlidentifizieren. Es kann daher schwierig sein, den Rotationswinkel des Signalrotors genau zu erfassen, der an der Antriebswelle oder der getriebenen Welle befestigt ist.
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Die Erfindung erfolgte im Hinblick auf die vorstehenden Probleme. Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Ventilzeitverhalten-Steuervorrichtung zu schaffen, bei der ein elastisches Element und ein Signalelement an der gleichen Seite in eine Axialrichtung der Ventilzeitverhalten-Steuervorrichtung vorgesehen sind, und entsprechend der es möglich ist, einen Rotationswinkel des Signalelementes, das an einer Antriebswelle oder einer getriebenen Welle befestigt ist, genau zu erfassen.
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Diese Aufgabe wird durch eine Ventilzeitverhalten-Steuervorrichtung mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der beigefügten Unteransprüche.
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Entsprechend einem Merkmal einer Ventilzeitverhalten-Steuervorrichtung für einen Motor der Erfindung wird eine getriebene Welle durch eine Antriebskraft von einer Antriebswelle des Motors gedreht, um ein Einlassventil und ein Auslassventil des Motors zu öffnen und zu schließen, und wird ein Ventilöffnen- und/oder -schließ-Zeitverhalten für das Einlassventil und/oder das Auslassventil gesteuert, indem eine Rotationsphase der getriebenen Welle in Bezug auf die Antriebswelle geändert wird.
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Die Ventilzeitverhalten-Steuervorrichtung hat ein Gehäuse, das zusammen mit einer der Antriebswelle und der getriebenen Welle gedreht werden soll, und einen Flügelrotor, der mit der anderen aus Antriebswelle und getriebener Welle verbunden ist und durch das und in dem Gehäuse drehbar gelagert ist, wobei der Flügelrotor mehrere Flügel hat, die jeweils in einer Vielzahl von Aufnahmeräumen des Gehäuses untergebracht sind, um Druckkammern an beiden Seiten von jedem Flügel zu definieren, und der Flügelrotor in der Lage ist, sich in Bezug auf das Gehäuse in Abhängigkeit vom Fluiddruck des Arbeitsfluids zu drehen, das den jeweiligen Druckkammern zugeführt wird.
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Die Ventilzeitverhalten-Steuervorrichtung hat ferner ein elastisches Element, das an dem Flügelrotor an einem Ende befestigt ist und am Gehäuse am anderen Ende befestigt ist, um eine Federkraft auf den Flügelrotor und das Gehäuse aufzubringen, so dass eine Relativbewegung zwischen diesen umgesetzt wird. Ein Befestigungselement ist an einer Außenseite des Gehäuses vorgesehen, die einer Vorderseite des Gehäuses entspricht, in einer Axialrichtung des Flügelrotors, um das andere Ende des elastischen Elementes am Gehäuse zu befestigen.
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Ein Signalelement ist am Flügelrotor an einer Seite des elastischen Elementes, die an der Vorderseite des Gehäuses vorgesehen ist, in der Axialrichtung des Flügelrotors befestigt, so dass ein Rotationswinkel durch einen Sensor erfasst wird.
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Kennzeichnend bei der vorliegenden Ventilzeitverhalten-Steuervorrichtung ist der Sensor an einer Außenumfangsseite des Signalelementes in der Radialrichtung vorgesehen, ist das Signalelement mit einem Durchgangsloch ausgebildet, das sich in einer Umfangsrichtung des Signalelementes erstreckt, wird das Befestigungselement in das Durchgangsloch in einer solchen Weise eingeführt, dass das Befestigungselement in Bezug auf das Signalelement beweglich ist, und sind das elastische Element und das Befestigungselement in einem Bereich vorgesehen, der sich innerhalb eines Außenumfangs des Signalelementes in Radialrichtung befindet.
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Selbst in dem Fall, in dem das elastische Element, das Befestigungselement und das Signalelement an der Vorderseite des Gehäuses vorgesehen sind und die Axiallänge der Ventilzeitverhalten-Steuervorrichtung kleiner gestaltet ist, ist es möglich, einen Fall zu vermeiden, in dem der Sensor das elastische Element und das Befestigungselement als einen Teil des Signalelementes fehlidentifizieren würde. Dementsprechend ist es möglich, den Rotationswinkel des Signalelementes genau zu erfassen. Anders ausgedrückt ist es möglich, den Rotationswinkel der Antriebswelle (oder der getriebenen Welle) genau zu erfassen, an der das Signalelement und der Flügelrotor befestigt sind. Außerdem kann, da das Signalelement an der gleichen Seite am Befestigungselement vorgesehen ist, ein Raum an der entgegengesetzten Seite (an der das Befestigungselement und das Signalelement nicht vorgesehen sind) erhalten werden. Ferner kann, da das Befestigungselement an der Außenseite des Gehäuses vorgesehen ist, ein Zusammenbauprozess verbessert werden.
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Entsprechend einem weiteren Merkmal der Erfindung hat das Signalelement einen Abschnitt mit großem Durchmesser und einen Abschnitt mit kleinem Durchmesser, und ist das Durchgangsloch im Abschnitt mit kleinem Durchmesser des Signalelementes ausgebildet..
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Der Sensor erfasst den Rotationswinkel des Signalelementes durch Erfassen des Abschnitts mit großem Durchmesser. Außerdem ist das Befestigungselement, das das andere Ende des elastischen Elementes am Gehäuse befestigt, in das Durchgangsloch eingeführt, das im Abschnitt mit kleinem Durchmesser ausgebildet ist. Das Befestigungselement ist in dem Bereich vorgesehen, der sich innerhalb des Außenumfangs des Signalelementes in Radialrichtung befindet. Als ein Ergebnis kann der Sensor das elastische Element und das Befestigungselement nicht fehlidentifizieren. Wie vorstehend ist es möglich, den Rotationswinkel des Signalelementes sowie der Antriebswelle (oder der getriebenen Welle) an der das Signalelement befestigt ist, genau zu erfassen.
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Entsprechend einem weiteren Merkmal der Erfindung hat das Signalelement einen Abschnitt mit großem Durchmesser und einen Abschnitt mit kleinem Durchmesser, und ist das Durchgangsloch im Abschnitt mit großem Durchmesser des Signalelementes ausgebildet.
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Der Sensor erfasst den Rotationswinkel des Signalelementes, indem der Abschnitt mit großem Durchmesser erfasst wird. Außerdem ist das Befestigungselement, das das andere Ende des elastischen Elementes am Gehäuse befestigt, in das Durchgangsloch eingeführt, das im Abschnitt mit großem Durchmesser ausgebildet ist. Das Befestigungselement ist in dem Bereich, der sich innerhalb des Außenumfangs des Signalelementes in Radialrichtung befindet, vorgesehen. Als ein Ergebnis kann der Sensor das elastische Element und das Befestigungselement nicht fehl identifizieren. Wie vorstehend ist es möglich, den Rotationswinkel des Signalelementes sowie die Antriebswelle (oder die getriebene Welle), an der das Signalelement befestigt ist, genau zu erfassen.
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Solange das Durchgangsloch, das im Abschnitt mit großem Durchmesser ausgebildet ist, im Bereich innerhalb des Außenumfang des Abschnitts mit großem Durchmesser in Radialrichtung ausgeformt ist, kann das Durchgangsloch in einem Bereich ausgebildet sein, der sich außerhalb eines Außenumfangs des Abschnitts mit kleinem Durchmesser befindet.
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Entsprechend einem noch weiteren Merkmal der Erfindung hat das Signalelement einen Wandabschnitt, der sich von einem Außenumfang von diesem in der Axialrichtung des Flügelrotors nach außen erstreckt. Als ein Ergebnis ist die Flexibilität zum Anordnen des Nockenwinkelsensors in Axialrichtung des Flügelrotors durch die Höhe des Wandabschnitts erhöht.
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Entsprechend einem noch weiteren Merkmal der Erfindung kann der Wandabschnitt in einem Winkelbereich ausgebildet sein, der größer als der des Durchgangslochs ist.
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Entsprechend einem noch weiteren Merkmal der Erfindung ist das eine Ende an dem Flügelrotor an einer in Bezug auf die getriebene Welle einwärts des Gehäuses liegenden Seite des Signalelementes befestigt, wobei das Signalelement einen Federaufnahmeabschnitt zum Aufnehmen des elastischen Elementes in diesem haben kann und das eine Ende des elastischen Elementes an einem Positionierabschnitt befestigt ist, der im Federaufnahmeabschnitt ausgebildet ist, und ist das andere Ende an dem Befestigungselement an einer in Bezug auf die getriebene Welle auswärts des Gehäuses liegenden Seite des Signalelementes befestigt.
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Entsprechend einem noch weiteren Merkmal der Erfindung können das Signalelement und der Federaufnahmeabschnitt einstückig miteinander ausgebildet sein. Als ein Ergebnis kann die Anzahl der Teile und Komponenten verringert werden.
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Entsprechend einem noch weiteren Merkmal der Erfindung kann das Signalelement aus dem Federaufnahmeabschnitt getrennt ausgebildet sein. Als ein Ergebnis wird es einfacher, das jeweilige Element und den jeweiligen Abschnitt herzustellen.
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Entsprechend einem noch weiteren Merkmal der Erfindung kann der Positionierabschnitt mit dem Federaufnahmeabschnitt einstückig ausgebildet sein. Als ein Ergebnis kann die Anzahl der Teile und Komponenten verringert werden.
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Entsprechend einem noch weiteren Merkmal der Erfindung kann der Positionierabschnitt von dem Federaufnahmeabschnitt getrennt gebildet sein. Dann wird es möglich, den Federaufnahmeabschnitt und das Signalelement durch das Pressformen einstückig auszubilden. Als ein Ergebnis können die Herstellungskosten verringert werden.
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Die vorstehenden und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen deutlicher. In den Zeichnungen:
- ist 1 eine schematische Ansicht, die eine Ventilzeitverhalten-Steuervorrichtung entsprechend einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt,
- ist 2 eine schematische Ansicht, die die Ventilzeitverhalten-Steuervorrichtung von 1 zeigt, bei Betrachtung in einer Richtung von einem Pfeil L und bei entfernter Motorabdeckung,
- ist 3 eine schematische Ansicht, die die Ventilzeitverhalten-Steuervorrichtung zum Erläutern ihrer Struktur zeigt,
- sind die 4A bis 4C schematische Ansichten zum Erläutern eines Betriebes der Ventilzeitverhalten-Steuervorrichtung entsprechend dem ersten Ausführungsbeispiel,
- ist 5 eine schematische Ansicht, die ein Leistungsübertragungssystem entsprechend dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt,
- ist 6 eine schematische Draufsicht, die eine Ventilzeitverhalten-Steuervorrichtung entsprechend einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt,
- ist 7 eine Querschnittsansicht an einer Linie VII-O-Q-R-VII in 6,
- ist 8 eine schematische Draufsicht, die eine Ventilzeitverhalten-Steuervorrichtung entsprechend einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt,
- ist 9 eine Querschnittsansicht an einer Linie IX- O-Q-R-IX in 8,
- ist 10 eine schematische Draufsicht, die eine Ventilzeitverhalten-Steuervorrichtung entsprechend einem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt,
- ist 11 eine Querschnittsansicht an einer Linie XI-O-Q-R-XI in 10,
- ist 12 eine schematische Draufsicht, die eine Ventilzeitverhalten-Steuervorrichtung entsprechend einem fünften Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt und
- ist 13 eine Querschnittsansicht an einer Linie XIII-O-Q-R-XIII in 12.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert.
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Erstes Ausführungsbeispiel
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Eine Ventilzeitverhalten-Steuervorrichtung des ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung wird unter Bezugnahme auf die 1 bis 5 erläutert. Die Ventilzeitverhalten-Steuervorrichtung 1 entsprechend dem ersten Ausführungsbeispiel ist eine Ventilzeitverhalten-Steuervorrichtung eines Auslassventils eines Verbrennungsmotors für ein Fahrzeug.
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Wie es in 5 gezeigt ist, ist die Ventilzeitverhalten-Steuervorrichtung 1 in einem Leistungsübertragungssystem zum Übertragen einer Antriebsleistung einer Kurbelwelle (einer Antriebswelle) zu einem Auslassventil 97 vorgesehen. Wie es in 1 gezeigt ist, setzt sich die Ventilzeitverhalten-Steuerung 1 aus einer Ventilzeitverhalten-Einstellvorrichtung 10 mit einer Nockenwelle 2 (einer getriebenen Welle) und einer Fluidsteuervorrichtung 40 zum Steuern der Zuführung des Arbeitsfluids zu einer Ventilzeitverhalten-Einstellvorrichtung 10 zusammen.
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Als Erstes wird das Leistungsübertragungssystem unter Bezugnahme auf 5 erläutert.
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Das Leistungsübertragungssystem ist eine Rollen-Hebel-System, das sich aus einem Hebelarm 91 zum Übertragen der Antriebsleistung von der Nockenwelle 2 zum Auslassventil 97 und einer Rolle 92 zusammensetzt, die mit einem Nocken in Rollkontakt steht, der mit der Nockenwelle 2 einstückig rotiert. Die Rolle 92 setzt sich aus einem äußeren Laufring 93, der mit den Nocken 201 in Rollkontakt steht, einem inneren Laufring 94, der durch den Hebelarm 91 gestützt wird, und einem Rollelement 95 zusammen, um den Außenring 93 in Bezug auf den Innenring 94 drehbar zu lagern. Ein Ende des Hebelarms 91 ist mit einem oberen Ende des Auslassventils 97 in Berührung und das andere Ende von diesem ist mit einer Drehzapfenkonkavität 96 versehen, mit der ein Drehzapfen (nicht gezeigt) verbunden ist.
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Die Ventilzeitzeitverhalten-Einstellvorrichtung 10 wird unter Bezugnahme auf die 1 bis 3 erläutert. 1 ist ein Querschnitt entlang einer Linie I-O-Q-R-I in 2. 2 ist eine Ansicht, die die Ventilzeitverhalten-Einstellvorrichtung 10 zeigt, bei Betrachtung in einer Richtung von einem Pfeil L in 1, wenn eine Motorabdeckung 6 entfernt ist.
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Die Ventilzeitverhalten-Einstellvorrichtung 10 ist innerhalb der Motorabdeckung 6 angeordnet und setzt sich aus einem Gehäuse 18, einem Flügelrotor 14, einer Unterstützungsfeder 36 eines elastischen Elementes, einem Federhaken 39 als ein Befestigungselement, einer Signalplatte 30 (auf die sich ebenfalls als ein Signalelement bezogen wird) als ein Erfassungselement usw. zusammen.
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Das Gehäuse 18 setzt sich aus einer Scheibe 11, einem zylindrischen Backengehäuse 12 und einer scheibenförmigen Vorderplatte 13 zusammen. Das Backengehäuse 12 und die Vorderplatte 13 sind einstückig miteinander ausgebildet.
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Wie es in 3 gezeigt ist, hat das Backengehäuse 12 eine Vielzahl an Backen 121, 122, 123 und 124, die in gleichen Intervallen in einer Umfangsrichtung (in einer Rotationsrichtung) ausgebildet sind und von denen jede in einer Radialrichtung von einer Innenumfangswandung nach innen vorsteht. Jedes der vorstehenden Enden der Backen 121 bis 124 hat eine Bogenform bei Betrachtung in einer Richtung senkrecht zum Blatt der Zeichnung. Eine Innenfläche von jedem vorstehenden Ende gleitet an einer Außenumfangsfläche eines Vorsprungsabschnitts 141 des Flügelrotors 14. Ein ausgesparter Abschnitt ist an jedem vorstehenden Ende der Backen 121 bis 124 ausgebildet und ein Dichtring 15 ist in den ausgesparten Abschnitt eingeführt. Ein Aufnahmeraum 50 ist jeweils zwischen benachbarten Backen 121 bis 124 in Rotationsrichtung ausgebildet. Jeder der Aufnahmeräume 50 ist durch eine Innenumfangswand und Seitenwände der entsprechenden Backen definiert. Der Aufnahmeraum 50 hat eine Fächerform bei Betrachtung in der Richtung senkrecht zum Blatt der Zeichnung.
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Die Scheibe 11, das Backengehäuse 12 und die Vorderplatte 13 sind koaxial miteinander durch eine Vielzahl an Bolzen verbunden. Das Backengehäuse 12 ist zwischen die Scheibe 11 und die Vorderplatte 13 zwischengefügt. Die Scheibe 11 steht mit der Kurbelwelle über eine Kette (nicht gezeigt) in Betriebsverbindung. Eine Antriebskraft wird von der Kurbelwelle zur Scheibe 11 übertragen, so dass das Gehäuse 18 (11, 12, 13) zusammen mit der Kurbelwelle gedreht wird. Das Gehäuse 18 dreht sich in einer Richtung im Uhrzeigersinn in 3.
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Der Flügelrotor 14 ist im Gehäuse 18 untergebracht. Jede der axialen Endflächen des Flügelrotors 14 steht mit einer Innenfläche 111 der Scheibe 11 und einer Innenfläche 131 der Vorderplatte 13 in Gleitberührung. Der Flügelrotor 14 hat den Vorsprungsabschnitt 141 und eine Vielzahl an Flügeln 142, 143, 144 und 145.
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Wie es in 3 gezeigt ist, sind die Flügel 142 bis 145 in gleichen Intervallen in Rotationsrichtung ausgebildet. Jeder der Flügel steht in Radialrichtung von einer Au-ßenumfangswand des Vorsprungsabschnitts 141 nach außen vor und ist im Aufnahmeraum 50 untergebracht. Jedes der vorstehenden Enden der Flügel 142 bis 145 hat eine Bogenform bei Betrachtung in der Richtung senkrecht zum Blatt der Zeichnung. Eine Außenfläche von jedem vorstehenden Ende gleitet an der Innenumfangswand des Backengehäuses 12. Ein ausgesparter Abschnitt ist an jedem vorstehenden Ende der Flügel 142 bis 145 ausgebildet und ein Dichtelement 16 ist den ausgesparten Abschnitt eingeführt.
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Jeder der Flügel 142 bis 145 unterteilt den entsprechenden Aufnahmeraum 50 in eine Voreilölkammer (51, 52, 53, 54) und eine Verzögerungsölkammer (55, 56, 57, 58) in Rotationsrichtung. Genauer gesagt ist die Vorölkammer 51 zwischen der Backe 121 und dem Flügel 142 ausgebildet. Die Voreilölkammer 52 ist zwischen der Backe 122 und dem Flügel 143 ausgebildet. Die Voreilölkammer 53 ist zwischen der Backe 123 und dem Flügel 144 ausgebildet. Und die Voreilölkammer 54 ist zwischen der Backe 124 und dem Flügel 145 ausgebildet. In gleicher Weise ist die Verzögerungsölkammer 55 zwischen der Backe 124 und dem Flügel 142 ausgebildet. Die Verzögerungsölkammer 56 ist zwischen der Backe 121 und dem Flügel 143 ausgebildet. Die Verzögerungsölkammer 57 ist zwischen der Backe 122 und dem Flügel 144 ausgebildet und die Verzögerungsölkammer 58 ist zwischen der Backe 123 und dem Flügel 145 ausgebildet.
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Wenn der Flügelrotor 14 in Bezug auf das Gehäuse 18 in eine in 3 gezeigte Position (d. h. eine am stärksten vorgeeilte Position) bewegt wird, wird das Volumen von jeder Voreilölkammer 51 bis 54 maximal, während das Volumen von jeder Verzögerungsölkammer 55 bis 58 minimal wird. Andererseits wird, wenn der Flügelrotor 14 in Bezug auf das Gehäuse 18 in eine am stärksten verzögerte Position bewegt wird, das Volumen der Voreilölkammer 51 bis 54 minimal, während das Volumen der Verzögerungsölkammer 55 bis 58 maximal wird.
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Jede der Voreilölkammern 51 bis 54 steht jeweils mit Voreilfluidkanälen 61 bis 64, die in der Scheibe 11 ausgebildet sind, in Verbindung. Jeder der Voreilfluidkanäle 61 bis 64 steht mit einem Voreilkanal (nicht gezeigt), der in der Nockenwelle 2 ausgebildet ist, in Verbindung. Jede der Verzögerungsölkammern 55 bis 58 steht jeweils mit Verzögerungsfluidkanälen 65 bis 68, die im Flügelrotor 14 ausgebildet sind, in Verbindung. Jeder der Verzögerungsfluidkanäle 65 bis 68 steht mit einem Verzögerungskanal (nicht gezeigt), der in der Nockenwelle 2 ausgebildet ist, in Verbindung. Jede der Voreilölkammern 51 bis 54 und Verzögerungsölkammern 55 bis 58 bildet eine Öldruckkammer.
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Wie es in 1 gezeigt ist, ist ein Anschlagstift 26 durch den Flügel 142 in einer hin- und hergehenden Weise drehbar gestützt. Der Anschlagstift 26 wird durch eine Kompressions-Schraubenfeder 28 in einer Richtung der Scheibe 11 vorgespannt. Wenn der Anschlagstift 26 durch die Feder 28 gedrückt wird und mit einem Befestigungsloch in Eingriff gelangt, das durch einen in der Scheibe 11 vorgesehenen Ring 27 ausgebildet wird, wird der Flügelrotor 14 in seiner am stärksten vorgeeilten Position in Bezug auf das Gehäuse 18 festgelegt. Anders ausgedrückt ist die Relativbewegung des Flügelrotors 14 zum Gehäuse 18 durch den Eingriff des Anschlagstiftes 26 in das Befestigungsloch des Ringes 27 begrenzt.
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Ein Öldruck kann auf den Anschlagstift 26 entweder von der Verzögerungsölkammer 55 über einen ersten Fluidkanal 291 oder von einer Voreilölkammer 51 über einen zweiten Fluidkanal 292 aufgebracht werden. Wenn der Öldruck auf den Anschlagstift 26 aufgebracht wird, wird der Anschlagstift 26 in eine Richtung entgegengesetzt zur Federkraft der Schraubenfeder 28 bewegt und dadurch wird der Anschlagstift 26 mit dem Befestigungsloch des Ringes 27 außer Eingriff gebracht. Dann wird es möglich, dass sich der Flügelrotor 14 in Bezug auf das Gehäuse 18 dreht.
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Ein Buchenselement 20, das am Vorsprungsabschnitt 141 des Flügelrotors 14 befestigt ist, ist in ein mittleres Durchgangsloch eingeführt, das in der Vorderplatte 13 ausgebildet ist, in einer solchen Weise, dass das Buchsenelement 20 mit der Vorderplatte 13 koaxial angeordnet ist und eine Relativbewegung zwischen dem Buchsenelement 20 und der Vorderplatte 13 gestattet ist. Der Vorsprungsabschnitt 141 des Flügelrotors 14 ist an der Nockenwelle 2 durch Bolzen zusammen mit den Buchsenelement 20 befestigt. Der Flügelrotor 14 und die Nockenwelle 2 drehen sich im Uhrzeigersinn in 3. Der Flügelrotor 14 sowie die Nockenwelle 2 können sich in Bezug auf das Gehäuse 18 drehen. Ein Pfeil X in 3 bezeichnet eine Bewegungsrichtung des Flügelrotors 14 in Bezug auf das Gehäuse, die die Voreilrichtung ist. Andererseits bezeichnet ein Pfeil Y in 3 eine Bewegungsrichtung des Flügelrotors 14 in Bezug auf das Gehäuse 18, die die Verzögerungsrichtung ist. 3 zeigt den Flügelrotor 14 in der am stärksten vorgeeilten Position, in der eine weitere Drehung des Flügelrotors 14 in Bezug auf das Gehäuse in Richtung X (die Voreilrichtung) begrenzt ist, während der Rotation des Flügelrotors 14 in Bezug auf das Gehäuse 18 in Richtung Y (die Verzögerungsrichtung) gestattet sein kann.
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Wie es in den 1 und 2 gezeigt ist, sind die Signalplatte 30, die Unterstützungsfeder 36 und der Federhaken 39 an einer Vorderseite des Gehäuses 18, genauer gesagt an der Seite der Vorderplatte 13, vorgesehen.
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Das Buchsenelement 20 setzt sich aus einem schalenförmigen Abschnitt 21 und der Signalplatte 30 zusammen. Der schalenförmige Abschnitt 21 ist in einer Zylinderform ausgebildet, die einen Boden, um in diesem die Unterstützungsfeder 36 unterzubringen, hat. Ein vorderes Ende des schalenförmigen Abschnitts 21 ist in den Vorsprungsabschnitt 141 des Flügelrotors 14 eingeführt und am Flügelrotor 14 durch Bolzen, wie es bereits erläutert wurde, befestigt. Ein Positionierabschnitt 23 ist am Boden des schalenförmigen Abschnitts 21 einstückig ausgebildet, wobei der Positionierabschnitt in einer Richtung eines offenen Endes (in eine linke Richtung) des schalenförmigen Abschnitts 21 vorsteht. Wie es in 2 gezeigt ist, ist eine Positioniernut 24 am Positionierabschnitt 23 ausgebildet, um ein Ende 37 der Unterstützungsfeder 36 zu halten.
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Die Signalplatte 30 ist mit dem schalenförmigen Abschnitt 21 einstückig ausgebildet. Die Signalplatte 30 ist in einer Scheibenform ausgebildet, die sich vom schalenförmigen Abschnitt 21 nach außen erstreckt. Daher dreht sich die Signalplatte 30 zusammen mit dem Flügelrotor 14 und der Nockenwelle 2. Die Signalplatte 30 hat einen Abschnitt 32 mit großem Durchmesser und einen Abschnitt 33 mit kleinem Durchmesser. Ein langes Durchgangsloch 34, das sich in einer Umfangsrichtung erstreckt, ist im Abschnitt 33 mit kleinem Durchmesser ausgebildet.
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Ein Nockenwinkelsensor 7 ist an der Motorabdeckung 6 an einer Außenumfangsseite der Signalplatte 30 vorgesehen, genauer gesagt an einer solchen Position, an der der Nockenwinkelsensor 7 zur Signalplatte 30 weist. Der Nockenwinkelsensor 7 erfasst den Abschnitt 32 mit großem Durchmesser der Signalplatte 30, um den Rotationswinkel der Nockenwelle 2 zu erfassen, die sich zusammen mit der Signalplatte 30 und dem Flügelrotor 14 dreht.
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Der Federhaken 39 ist in das lange Durchgangsloch 34 der Signalplatte 30 eingeführt. Der Federhaken 39 ist an einer Außenseite des Gehäuses 18 vorgesehen und an der Vorderplatte 13 befestigt. Daher kann sich der Federhaken 39 zusammen mit dem Gehäuse 18 in Bezug auf die Signalplatte 30 innerhalb eines Bereiches des langen Durchgangslochs 34 drehen.
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Die Unterstützungswelle 36 ist eine schraubenförmige Torsionsfeder, von der ein Ende 37 durch den Flügelrotor 14 gehalten wird und deren anderes Ende 36 durch das Gehäuse 18 gehalten wird, so dass die Federkraft der Unterstützungsfeder 36 auf den Flügelrotor 14 aufgebracht wird, um den Flügelrotor 14 in Voreilrichtung X in Bezug auf das Gehäuse 18 vorzuspannen. Die Unterstützungsfeder 36 ist im schalenförmigen Abschnitt 21 untergebracht und ihr eines Ende 37 steht mit der Positioniernut 24 in Eingriff, so dass sich ein Ende 37 der Unterstützungsfeder 36 zusammen mit dem Flügelrotor 14 dreht.
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Das andere Ende 38 der Unterstützungsfeder 36 erstreckt sich nach außen in Radialrichtung und steht mit dem Federhaken 39 in Eingriff, so dass das andere Ende 38 zusammen mit dem Federhaken 39 und dem Gehäuse 18 innerhalb einer Umfangslänge des langen Durchgangslochs 34 rotiert. An einer beliebigen Rotationsposition des Flügelrotors 14 in Bezug auf das Gehäuse 18 sind die Unterstützungsfeder 36 und der Federhaken 39 an einem Platz positioniert, der sich an einer radialen Innenseite des Außenumfangs 31 der Signalplatte 30 befindet. Anders ausgedrückt sind die Unterstützungsfeder 36 und der Federhaken 39 in einem Bereich angeordnet, der sich innerhalb des Außenumfangs 31 in Radialrichtung befindet. Als ein Ergebnis können die Unterstützungsfeder 36 und der Federhaken 39 nicht zufällig durch den Nockenwinkelsensor 7 erfasst werden. Anders ausgedrückt erfasst der Nockenwinkelsensor 7 den Rotationswinkel der Nockenwelle 2 auf der Grundlage der Erfassung des Abschnitts 32 mit großen Durchmesser der Signalplatte, wobei der Abschnitt 32 mit großen Durchmesser an einer radialen Außenseite des Außenumfangs 31 ist. Daher können die Unterstützungsfeder 36 und der Federhaken 39 durch den Nockenwinkelsensor 7 als der Abschnitt 32 mit großem Durchmesser nicht fehlidentifiziert werden (anders ausgedrückt als Teil der Signalplatte 30).
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Die Fluidsteuervorrichtung 40 wird unter Bezugnahme auf die 1 bis 4 erläutert. Ein Voreilfluidkanal 73 und ein Verzögerungsfluidkanal 74 stehen jeweils mit den Voreil- und Verzögerungsdurchgängen bzw. -kanälen (nicht gezeigt), die in der Nockenwelle 2 ausgebildet sind, in Verbindung.
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Ein Schaltventil 41 ist mit dem Voreilfluidkanal 73, dem Verzögerungsfluidkanal 74, einem Pumpenkanal 75 und Ablasskanälen 76 und 77 verbunden. Eine Ölpumpe 4 ist im Pumpenkanal 75 zum Ansaugen von Arbeitsfluid von einem Öltank 5 und zum Pumpen des unter Druck gesetzten Arbeitsfluids zum Schaltventil 41 vorgesehen. Die Ölpumpe 4 ist eine mechanische Pumpe, die durch die Kurbelwelle angetrieben wird. Die Ablaufkanäle 76 und 77 sind so vorgesehen, dass das Arbeitsfluid zum Öltank 5 ausgegeben werden kann.
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Das Schaltventil 41 wird mit einer Stromzufuhr betrieben und sein Betrieb wird durch eine elektronische Steuereinheit 46 gesteuert. Das Schaltventil 41 ist ein elektromagnetisches Ventil mit Steuerkolben. Eine Antriebskraft wird bei einer elektromagnetischen Spule 42 beim Aufnehmen der elektrischen Leistung erzeugt. Ein Steuerkolben 44 wird in eine Axialrichtung entsprechend einem Ausgleich zwischen der Antriebskraft der Spule 42 und einer Federkraft einer Rückführfeder 43 bewegt. Das Schaltventil 41 schaltet eine Position des Steuerkolbens 44 in Abhängigkeit von der Stromzuführung zur elektromagnetischen Spule 42, um einen Zustand der Fluidkommunikation zwischen den Voreil- und Verzögerungsfluidkanälen 76 und 77 und den Pumpen- und Ablaufkanälen 75, 76 und 77 zu ändern.
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Genauer gesagt steht, wie es in 4A gezeigt ist, wenn der Antriebsstrom, der der elektromagnetischen Spule 42 zugeführt wird, niedriger als ein Referenzwert Ib ist, der Voreilfluidkanal 73 mit dem Pumpenkanal 75 in Verbindung, so dass Arbeitsfluid mit hohem Druck, das von der Pumpe 4 herausgepumpt wurde, dem Voreilfluidkanal 73 durch den Pumpenkanal 75 zugeführt wird. Gleichzeitig steht der Verzögerungsfluidkanal 74 mit dem Ablaufkanal 76 in Verbindung, so dass das Arbeitsfluid von dem Verzögerungsfluidkanal 74 in den Öltank 5 durch den Ablaufkanal 76 strömt.
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Andererseits steht, wie es in 4B gezeigt ist, wenn der Antriebsstrom, der der elektromagnetischen Spule 42 zugeführt wird, höher als der Referenzwert Ib ist, der Verzögerungsfluidkanal 74 mit dem Pumpenkanal 75 in Verbindung, so dass das Arbeitsfluid mit hohem Druck, das von der Pumpe 4 herausgepumpt wird, über den Pumpenkanal 75 dem Verzögerungsfluidkanal 74 zugeführt wird. Gleichzeitig steht die Voreilfluidleitung 73 mit dem Ablaufkanal 77 in Verbindung, so dass Arbeitsfluid aus dem Voreilfluidkanal 73 in den Öltank 5 über den Ablaufkanal 77 strömt.
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Außerdem wird, wie es in 4C gezeigt ist, wenn der Antriebsstrom, der der elektromagnetischen Spule 42 zugeführt wird, gleich dem Referenzwert Ib ist, die Kommunikation des Voreilfluidkanals 73 mit dem Pumpenkanal 75, die Kommunikation des Verzögerungsfluidkanals 74 mit dem Pumpenkanal 75 und die Kommunikation der Voreil- oder Verzögerungs-Fluidkanäle 73 oder 74 mit den Ablaufkanälen 76 oder 77 abgesperrt. Als ein Ergebnis wird einerseits das Arbeitsfluid mit Hochdruck von der Ölpumpe 4 weder dem Voreilfluidkanal 73, noch dem Verzögerungsfluidkanal 74 zugeführt. Andererseits wird das Arbeitsfluid in den Voreil- und Verzögerungsfluidkanälen 73 und 74 in diesen aufrecht erhalten, ohne dass zum Öltank 5 abgelassen wird.
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Die ECU 46 setzt sich aus elektrischen Schaltungen, wie z. B. einem Mikrocomputer zusammen. Das Schaltventil 41 ist mit der ECU 46 elektrisch verbunden. Der Nockenwinkelsensor 7, ein Kurbelwinkelsensor 8 und andere Sensoren (nicht gezeigt) sind mit der ECU 46 ebenfalls elektrisch verbunden. Die ECU 46 berechnet Ist-Phasen und Soll-Phasen für die Rotationsphase der Nockenwelle 2 in Bezug auf die Kurbelwelle auf der Grundlage der Ausgänge von den Sensoren. Die ECU 46 steuert die Stromzufuhr zu dem Schaltventil 41 (genauer gesagt die Antriebsleistung zum Schaltventil 41) auf der Grundlage der berechneten Ergebnisse der Rotationsphase der Nockenwelle 2 in Bezug auf die Kurbelwelle. Der Kurbelwinkelsensor 8 ist an einem Platz benachbart zur Kurbelwelle angeordnet, um den Rotationswinkel der Kurbelwelle zu erfassen. Aus Gründen der Vereinfachung ist eine elektrische Leitung zum Verbinden des Nockenwinkelsensors 7 mit der ECU 46 aus der Zeichnung von 1 weggelassen.
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Ein Betrieb der Ventilzeitverhalten-Steuervorrichtung 1 wird erläutert. Es wird angenommen, dass der Anschlagstift 26 mit dem Ring 27 durch die Federkraft der Kompressionsschraubenfeder 26 in Eingriff steht und der Flügelrotor 14 an der am stärksten vorgeeilten Position gehalten wird, wenn der Motorbetrieb gestoppt ist.
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Betrieb beim Starten des Motors
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Wenn der Motorbetrieb startet, startet die Ölpumpe 4 ihren Betrieb. Die ECU 46 steuert das Schaltventil 41, so dass der Verzögerungsfluidkanal 74 mit dem Pumpenkanal 75 verbunden ist. Das Arbeitsfluid mit Hochdruck von der Ölpumpe 4 wird den Verzögerungsölkammern 55 bis 58 über die Verzögerungsfluiddurchlässe 65 bis 68 zugeführt. Als ein Ergebnis nimmt der Anschlagstift 26 den Hochdruck von der Verzögerungsölkammer 55 über den ersten Fluiddurchlass 291 auf. Wenn der Öldruck auf einen vorbestimmten Wert erhöht wird, wird der Anschlagstift 26 bewegt und mit dem Ring 27 außer Eingriff gebracht. Der Flügelrotor 14 gelangt in einen Zustand, in dem der Flügelrotor 14 in Bezug auf das Gehäuse 18 drehbar ist.
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Betrieb zum Voreilen des Ventilzeitverhaltens
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Nach dem Starten des Motorbetriebes steuert die ECU 46 das Schaltventil 41, so dass entweder der Voreilfluidkanal 73 oder der Verzögerungsfluidkanal 74 mit dem Pumpenkanal 75 in Verbindung steht. Wenn der Voreilfluidkanal 73 mit der Ölpumpe 4 in Verbindung steht, wird das Arbeitsfluid, das durch die Ölpumpe 4 angesaugt wird, den Voreilölkammern 51 bis 54 über den Voreilfluidkanal 73 und die Voreilfluiddurchlässe 61 bis 64 zugeführt. In dieser Situation wird das Arbeitsfluid in den Verzögerungsölkammern 55 bis 58 zum Öltank 5 über die Verzögerungsfluiddurchlässe bzw. -kanäle 65 bis 68 und den Verzögerungsfluidkanal 74 ausgegeben. Als ein Ergebnis wird der Fluiddruck des Arbeitsfluids auf die Flügel 142 bis 145, die zu den Voreilölkammern 51 bis 54 weisen, aufgebracht und dadurch wird der Flügelrotor 14 in Bezug auf das Gehäuse 18 in die Voreilrichtung X gedreht.
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Betrieb zum Verzögern des Ventilzeitverhaltens
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Wenn der Verzögerungsfluidkanal 74 mit der Ölpumpe 4 in Verbindung steht, wird das durch die Ölpumpe 4 angesaugte Arbeitsfluid den Verzögerungsölkammern 55 bis 58 über den Verzögerungsfluidkanal 74 und die Verzögerungsfluiddurchlässe 65 bis 68 zugeführt. In dieser Situation wird das Arbeitsfluid in den Voreilölkammern 51 bis 54 zum Öltank 5 über die Voreilfluiddurchlässe 61 bis 64 und den Voreilfluidkanal 73 ausgegeben. Als ein Ergebnis wird der Fluiddruck des Arbeitsfluids auf die Flügel 142 bis 145, die zu den Verzögerungsölkammern 55 bis 58 weisen, aufgebracht, und dadurch wird der Flügelrotor 14 in Bezug auf das Gehäuse 18 in die Verzögerungsrichtung Y gedreht.
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Wie zuvor werden entsprechend dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, wenn die Zuführleitung für das Arbeitsfluid von der Ölpumpe 4 von einem Zustand in den anderen geschaltet wird, der Fluiddruck in den Voreilölkammern 51 bis 54 und der Fluiddruck in den Verzögerungsölkammern 55 bis 58 gesteuert. Die Rotationsphase des Flügelrotors 14 in Bezug auf das Gehäuse 18 wird gesteuert und dadurch wird das Ventilzeitverhalten gesteuert. Während des Betriebes zum Steuern des Ventilzeitverhaltens steuert die ECU 46 das Schaltventil 41 mit Rückkopplung, so dass ein Ist-Ventilzeitverhalten des Auslassventils 97 gesteuert wird, so dass dieses näher am Soll-Ventilzeitverhalten ist. Dementsprechend ist es möglich, dass Ventilzeitverhalten genau zu steuern (einzustellen).
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Betrieb beim Stoppen des Motors.
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Wenn der Motorbetrieb gestoppt wird, wird der Betrieb der Ölpumpe 4 ebenfalls gestoppt. Das Hochdruckarbeitsfluid wird weder dem Voreilfluidkanal 73 noch dem Verzögerungsfluidkanal 74 zugeführt. Dann wird der Flügelrotor 14 in Bezug auf das Gehäuse 18 durch die Federkraft der Unterstützungsfeder 36 in die am stärksten vorgeeilte Position gedreht. Und der Anschlagstift 26 gelangt mit dem Ring 27 in Eingriff.
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Gemäß Vorbeschreibung sind entsprechend der Ventilzeitverhaltensteuervorrichtung 1 des vorliegenden Ausführungsbeispiels sowohl die Unterstützungsfeder 36 als auch der Federhaken 39 und die Signalplatte 30 an der Seite des Federhakens 39 (in Axialrichtung des Flügelrotors 14) angeordnet, und zwar an der Seite der Vorderplatte 13, die die Vorderseite der Ventilzeitverhaltensteuervorrichtung 1 ist.
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Außerdem sind die Unterstützungsfeder 36 der Federhaken 39 an dem Ort angeordnet, der sich an der radial inneren Seite des Außenumfangs 31 der Signalplatte 30 befindet. Daher kann, selbst wenn Dimensionen der Ventilzeitverhaltensteuervorrichtung 1 kleiner gemacht werden, der Nockenwinkelsensor 7 (der den Rotationswinkel der Signalplatte 30 an der Außenumfangsseite der Signalplatte 30 erfasst) die Unterstützungsfeder 36 und den Federhaken 39 nicht fehlidentifizieren. Als ein Ergebnis ist es möglich, den Rotationswinkel der Signalplatte 30 genau zu erfassen. Anders ausgedrückt ist es möglich, den Rotationswinkel der Nockenwelle 2 genau zu erfassen, die sich zusammen mit der Signalplatte 30 und dem Flügelrotor 14 dreht.
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Da ferner die Unterstützungsfeder 36, der Federhaken 39 und die Signalplatte 30 an der Vorderseite des Gehäuses 18 angeordnet sind, kann ein größerer Raum an der entgegengesetzten Seite erhalten werden, das heißt der Seite der Nockenwelle 2. Außerdem kann, da der Federhaken 39 an der Außenseite des Gehäuses 18 vorgesehen ist, ein Zusammenbauprozess verbessert werden.
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Die Signalplatte 30 hat den Abschnitt 32 im großen Durchmesser und den Abschnitt 33 mit kleinem Durchmesser. Der Federhaken 39 wird in das lange Durchgangsloch 34 eingeführt, das im Abschnitt 33 mit kleinem Durchmesser ausgebildet ist und das sich in Umfangsrichtung erstreckt, so dass der Federhaken 39 in Bezug auf die Signalplatte 30 beweglich ist. Der Nockenwinkelsensor 7 erfasst den Rotationswinkel der Nockenwelle 2, die sich zusammen mit der Signalplatte 30 und dem Flügelrotor 14 dreht, auf der Grundlage der Erfassung des Abschnitts 32 mit großem Durchmesser der Signalplatte 30.
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Der Federhaken 39, durch den das andere Ende 38 der Unterstützungsfeder 36 gehalten wird, wird in das lange Durchgangsloch 34 eingeführt, das im Abschnitt 33 mit kleinem Durchmesser ausgebildet ist, und die Unterstützungsfeder 36 ist an der Position angeordnet, die an der radial inneren Seite des Außenumfangs 31 der Signalplatte 30 vorhanden ist. Als ein Ergebnis kann der Nockenwinkelsensor 7 die Unterstützungsfeder 36 und den Federhaken 39 nicht fehlidentifizieren. Dementsprechend kann der Nockenwinkelsensor 7 den Rotationswinkel der Nockenwelle 2 genau erfassen, die sich zusammen mit der Signalplatte 30 und dem Flügelrotor 14 dreht.
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Die Ventilzeitverhaltensteuervorrichtung 1 hat den schalenförmigen Abschnitt 21, der am Flügelrotor 14 befestigt ist. Das eine Ende 37 der Unterstützungsfeder 36 wird durch den schalenförmigen Abschnitt 21 gehalten. Da der schalenförmige Abschnitt 21 mit der Signalplatte 30 einstückig ausgebildet ist, kann eine Anzahl der Teile und Komponenten verringert werden.
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Außerdem wird, da der Positionierabschnitt 23 mit dem schalenförmigen Abschnitt 21 einstückig ausgebildet ist, die Anzahl der Teile und Komponenten weiter verringert.
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Zweites Ausführungsbeispiel
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Ein zweites Ausführungsbeispiel weicht vom ersten Ausführungsbeispiel in der Konfiguration des Buchsenelements ab. Unterschiedliche Abschnitte werden unter Bezugnahme auf die 6 und 7 erläutert. Die gleichen Bezugszeichen werden im zweiten Ausführungsbeispiel für solche Abschnitte verwendet, die die gleichen oder ähnliche wie die des ersten Ausführungsbeispiels sind, und die Erläuterungen von solchen Abschnitten wird unterlassen. 6 entspricht 2 für das erste Ausführungsbeispiel und zeigt die Ventilzeitverhaltensteuervorrichtung. 7 zeigt einen Querschnitt an einer Linie VII-O-Q-R-VII in 6, wobei nur die Ventilzeitverhalteneinstellvorrichtung 10 gezeigt ist.
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Ein Buchsenelement 220, das am Vorsprungsabschnitt 141 des Flügelrotors 14 befestigt ist, wird in das mittlere Durchgangsloch, das in der Vorderplatte 13 ausgebildet ist, in einer solchen Weise eingeführt, dass das Buchsenelement 220 mit der Vorderplatte 13 koaxial angeordnet und eine Relativbewegung zwischen dem Buchsenelement 220 und der Vorderplatte 13 gestattet ist. Der Vorsprungsabschnitt 141 des Flügelrotors 14 ist an der Nockenwelle 2 durch Bolzen zusammen mit dem Buchsenelement 220 befestigt (1). Das Buchsenelement 220 setzt sich aus einem schalenförmigen Abschnitt 221 und einer Signalplatte 230 und so weiter zusammen.
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Der schalenförmige Abschnitt 221 ist in einer zylindrischen Form mit einem Boden ausgebildet. Ein vorderes Ende des schalenförmigen Abschnitts 221 ist in dem Vorsprungsabschnitt 141 des Flügelrotors 14 eingesetzt bzw. eingeführt und am Flügelrotor 14 mittels Bolzen befestigt. Die Unterstützungsfeder 36 ist im schalenförmigen Abschnitt 221 untergebracht. Ein Ende 37 der Unterstützungsfeder 36 steht mit einer Positioniernut 224 in Eingriff, die an einem Positionierabschnitt 223 des schalenförmigen Abschnitts 221 ausgebildet ist, so dass sich das Ende 37 der Unterstützungsfeder 36 zusammen mit dem Flügelrotor 14 dreht.
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Die Signalplatte 230 ist mit schalenförmigen Abschnitt 221 einstückig ausgebildet. Die Signalplatte 230 ist in einer Scheibenform ausgebildet, die sich vom schalenförmigen Abschnitt 221 nach außen erstreckt. Daher dreht sich die Signalplatte 230 zusammen mit dem Flügelrotor 14 und der Nockenwelle 2. Die Signalplatte 230 hat einen Abschnitt 232 mit großem Durchmesser und einen Abschnitt 233 mit kleinem Durchmesser. Ein langes Durchgangsloch 234, das sich in Umfangsrichtung erstreckt, ist im Abschnitt 232 mit großem Durchmesser ausgebildet.
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Der Federhaken 39 ist in das lange Durchgangsloch 234 der Signalplatte 230 eingeführt. Der Federhaken 39 ist an der Vorderplatte 13 des Gehäuses 18 befestigt. Das andere Ende 38 der Unterstützungsfeder 36 wird durch den Federhaken 39 gehalten. Daher kann sich das andere Ende der Unterstützungsfeder 36 zusammen mit dem Federhaken 39 und dem Gehäuse 18 in Bezug auf die Signalplatte 230 innerhalb des Bereiches des langen Durchgangslochs 234 drehen. An einer beliebigen Rotationsposition des Flügelrotors 14 in Bezug auf das Gehäuse 18 befinden sich die Unterstützungsfeder 36 und der Federhaken 39 an dem Platz, der sich an der Radialinnenseite des Außenumfangs 231 der Signalplatte befindet.
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Entsprechend der vorstehenden Struktur kann, da der Nockenwinkelsensor 7 ( 1) die Unterstützungsfeder 36 und den Federhaken 39 nicht fehlidentifiziert, der Nockenwinkelsensor 7 den Rotationswinkel der Nockenwelle 2 genau erfassen, die sich zusammen mit der Signalplatte 230 und dem Flügelrotor 14 dreht.
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Solange wie das lange Durchgangsloch 234 in Abschnitt 232 mit großem Durchmesser an dem Platz innerhalb des Außenumfangs 231 in Radialrichtung ausgebildet ist, kann die vorstehende Wirkung erhalten werden, selbst in dem Fall, in dem das lange Durchgangsloch 234 an einem solchen Platz ausgebildet ist, der eine Außenseite eines Außenumfangs des Abschnitts 233 mit kleinem Durchmesser in Radialrichtung ist, jedoch innerhalb eines Winkelbereiches des Abschnitts 232 mit großem Durchmesser in Radialrichtung ist.
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Anders ausgedrückt, kann solange wie ein Abstand des Federhakens 39 von einem Rotationszentrum (0) des Flügelrotors 14 kleiner als der des Außenumfangs 231 des Abschnitts 232 mit großem Durchmesser ist, die gleiche Wirkung der Erfindung wie beim ersten Ausführungsbeispiel selbst in dem Fall erhalten werden, in dem der Abstand des Federhakens 39 vom Rotationsmittelpunkt (0) des Flügelrotors 14 größer als der des Außenumfangs 231 des Abschnitts 233 mit kleinem Durchmesser ist.
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Da der schalenförmige Abschnitt 221 mit der Signalplatte 230 einstückig ausgebildet ist, kann eine Anzahl der Teile und Komponenten verringert werden. Außerdem wird, da der Positionierabschnitt 223 mit dem schalenförmigen Abschnitt 221 einstückig ausgebildet ist, die Anzahl der Teile und Komponenten weiter verringert.
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Drittes Ausführungsbeispiel
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Ein drittes Ausführungsbeispiel weicht vom ersten Ausführungsbeispiel in der Konfiguration des Buchsenelements ab. Unterschiedliche Abschnitte werden unter Bezugnahme auf die 8 und 9 erläutert. Die gleichen Bezugszeichen werden im dritten Ausführungsbeispiel für solche Abschnitte verwendet, die die gleichen oder ähnlichen wie die des ersten Ausführungsbeispiels sind und die Erläuterung von solchen Abschnitten wird unterlassen. 8 entspricht 2 für das erste Ausführungsbeispiel und zeigt die Ventilzeitverhaltensteuervorrichtung. 9 zeigt eine Querschnittansicht an einer Linie IX-O-Q-R-IX in 8, wobei nur die Ventilzeitverhalteneinstellvorrichtung 10 gezeigt ist.
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Ein Buchsenelement 320, das am Vorsprungsabschnitt 141 des Flügelrotors 14 befestigt ist, ist in das mittlere Durchgangsloch, das in der Vorderplatte 13 ausgebildet ist, in einer solchen Weise eingeführt, dass das Buchsenelement 320 mit der Vorderplatte 13 koaxial angeordnet ist und eine Relativbewegung zwischen dem Buchsenelement 320 und der Vorderplatte 13 gestattet ist. Der Vorsprungsabschnitt 141 des Flügelrotors 14 ist an der Nockenwelle 2 durch Bolzen zusammen mit dem Buchsenelement 320 befestigt (1). Das Buchsenelement 320 setzt sich aus einem schalenförmigen Abschnitt 321 und einer Signalplatte 330 und so weiter zusammen.
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Der schalenförmige Abschnitt 321 ist in einer zylindrischen Form mit einem Boden ausgebildet. Ein vorderes Ende des schalenförmigen Abschnitts 321 ist in den Vorsprungsabschnitt 341 des Flügelrotors 14 eingeführt und am Flügelrotor 14 durch Bolzen befestigt. Die Unterstützungsfeder 36 ist im schalenförmigen Abschnitt 321 untergebracht. Ein Ende 37 der Unterstützungsfeder 36 steht mit einer Positioniernut 324 in Eingriff, die an einem Positionierabschnitt 323 des schalenförmigen Abschnitts 321 ausgebildet ist, so dass sich ein Ende 37 der Unterstützungsfeder 36 zusammen mit dem Flügelrotor 14 dreht.
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Die Signalplatte 330 ist mit dem schalenförmigen Abschnitt 321 einstückig ausgebildet. Die Signalplatte 330 ist in einer Scheibenform ausgebildet, die sich vom schalenförmigen Abschnitt 321 nach außen erstreckt. Daher dreht sich die Signalplatte 330 zusammen mit dem Flügelrotor 14 und der Nockenwelle 2. Die Signalplatte 330 hat einen Abschnitt 332 mit großem Durchmesser und einen Abschnitt 333 im kleinen Durchmesser. Ein langes Durchgangsloch 334, das sich in einer Umfangsrichtung erstreckt, ist im Abschnitt 332 mit großem Durchmesser ausgebildet. Ein Wandabschnitt 335 ist an einem Außenumfang 331 der Signalplatte 330 in einer solchen Weise ausgebildet, dass sich der Wandabschnitt 335 in Axialrichtung des Flügelrotors 14 nach außen erstreckt.
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Der Federhaken 39 ist in das lange Durchgangsloch 334 der Signalplatte 330 eingeführt. Der Federhaken 39 ist an der Vorderplatte 13 des Gehäuses befestigt. Das andere Ende 38 der Unterstützungsfeder 36 wird durch den Federhaken 39 gehalten. Daher kann sich das andere Ende 38 der Unterstützungsfeder 36 zusammen mit dem Federhaken 39 und dem Gehäuse 18 in Bezug auf die Signalplatte 330 innerhalb des Bereiches des langen Durchgangsloch 334 bewegen. An einer beliebigen Rotationsposition des Flügelrotors 14 in Bezug auf das Gehäuse 18 sind die Unterstützungsfeder 36 und der Federhaken 39 am Ort positioniert, der sich an der Radialinnenseite des Außenumfangs 331 der Signalplatte 330 befindet.
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Entsprechend der vorstehenden Struktur kann, da der Nockenwinkelsensor 7 ( 1) die Unterstützungsfeder 36 und den Federhaken 39 nicht fehlidentifizieren kann, der Nockenwinkelsensor 7 den Rotationswinkel der Nockenwelle 2 genau erfassen, die sich zusammen mit der Signalplatte 330 und den Flügelrotor 14 dreht.
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Solange wie das lange Durchgangsloch 334 im Abschnitt 332 mit großem Durchmesser am Platz innerhalb des Außenumfangs 331 in Radialrichtung ausgebildet ist, kann die vorstehende Wirkung erhalten werden, selbst in dem Fall, in dem das lange Durchgangsloch 334 an einem solchen Platz ausgebildet ist, der in einer Außenseite des Außenumfangs des Abschnitts 333 mit kleinem Durchmesser in Radialrichtung, jedoch innerhalb eines Winkelbereiches des Abschnitts 332 mit großem Durchmesser vorgesehen ist.
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Da der schalenförmige Abschnitt 321 mit der Signalplatte 330 einstückig ausgebildet ist, kann die Anzahl von Teilen und Komponenten verringert werden. Außerdem wird, da der Positionierabschnitt 323 mit dem schalenförmigen Abschnitt 321 einstückig ausgebildet ist, die Anzahl der Teile und Komponenten weiter verringert.
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Außerdem hat die Signalplatte 330 den Wandabschnitt 335 an dem Außenumfang 331, wobei sich der Wandabschnitt 335 vom Außenumfang 331 in Axialrichtung des Flügelrotors 14 nach außen erstreckt. Als ein Ergebnis wird die Flexibilität zum Anordnen des Nockenwinkelsensors 7 in Axialrichtung des Flügelrotors 14 durch die Höhe des Wandabschnitts 335 erhöht.
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Viertes Ausführungsbeispiel
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Ein viertes Ausführungsbeispiel unterscheidet sich vom ersten Ausführungsbeispiel in der Konfiguration des Buchsenelements. Unterschiedliche Abschnitte werden unter Bezugnahme auf die 10 und 11 erläutert. Die gleichen Bezugszeichen werden im vierten Ausführungsbeispiel für solche Abschnitte verwendet, die die gleichen oder ähnlichen wie die des ersten Ausführungsbeispiels sind, und die Erläuterung für solche Abschnitte wird unterlassen. 10 entspricht 2 des ersten Ausführungsbeispiels und zeigt die Ventilzeitverhaltensteuervorrichtung. 11 zeigt einen Querschnitt an einer Linie XI-O-Q-R-XI in 10, wobei nur die Ventilzeitverhalteneinstellvorrichtung 10 gezeigt ist.
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Ein Buchsenelement 420, das am Vorsprungsabschnitt 141 des Flügelrotors 14 befestigt ist, ist in das mittlere Durchgangsloch, das in der Vorderplatte 13 ausgebildet ist, in einer solchen Weise eingeführt, dass das Buchsenelement 420 mit der Vorderplatte 13 koaxial angeordnet ist und eine Relativbewegung zwischen dem Buchsenelement 420 und der Vorderplatte 13 gestattet ist. Der Vorsprungsabschnitt 141 des Flügelrotors 14 ist an der Nockenwelle 2 durch Bolzen zusammen mit dem Buchsenelement 420 befestigt (1).
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Das Buchsenelement 420 setzt sich aus einem schalenförmigen Abschnitt 421 und eine Signalplatte 430 und so weiter zusammen.
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Der schalenförmige Abschnitt 421 und die Signalplatte 430 sind durch Pressformen einstückig ausgebildet. Die Signalplatte 430 dreht sich zusammen mit dem Flügelrotor 14 und der Nockenwelle 2 (1). Ein Positionierelement 423 mit einer Positioniernut 424 ist vom schalenförmigen Abschnitt 421 getrennt ausgebildet. Das Positionierelement 423 befindet sich innerhalb des schalenförmigen Abschnitts 421 und ist am Flügelrotor 14 zusammen mit dem schalenförmigen Element 421 durch Bolzen befestigt. Die Unterstützungsfeder 36 ist im schalenförmigen Abschnitt 421 untergebracht, der in einer zylindrischen Form mit einem Boden ausgebildet ist. Das eine Ende 37 der Unterstützungsfeder 36 wird durch die Positioniernut 424 des Positionierelementes 423 gehalten, so dass sich ein Ende 37 der Unterstützungsfeder 36 zusammen mit dem Flügelrotor 14 dreht.
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Die Signalplatte 430, die mit dem schalenförmigen Abschnitt 421 durch Pressformen einstückig ausgebildet ist, hat einen Abschnitt 432 mit großem Durchmesser und einen Abschnitt 433 mit kleinem Durchmesser. Eine langes Durchgangsloch 434, das sich in Umfangsrichtung der Signalplatte 430 erstreckt, ist im Abschnitt 432 mit großem Durchmesser ausgebildet. Ein Wandabschnitt 435 ist nur an einem Außenumfang 431 des Abschnitts 432 mit großem Durchmesser der Signalplatte 430 ausgebildet, wobei sich der Wandabschnitt 435 in Axialrichtung des Flügelrotors 14 nach außen erstreckt. Wie es in 10 gezeigt ist, ist der Wandabschnitt 435 in einem Winkelbereich ausgebildet, der die Umfangslänge des langen Durchgangslochs 434 bedeckt. Anders ausgedrückt ist der Wandabschnitt 435 im Winkelbereich ausgebildet, der größer als der des langen Durchgangslochs 434 ist.
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Der Federhaken 39 ist in das lange Durchgangsloch 434 der Signalplatte 430 eingeführt. Der Federhaken 39 ist an der Vorderplatte 13 des Gehäuses 18 befestigt. Das andere Ende 38 der Unterstützungsfeder 36 wird durch den Federhaken 39 gehalten. Daher kann sich das andere Ende 38 der Unterstützungsfeder 36 zusammen mit dem Federhaken 39 und dem Gehäuse 18 in Bezug auf die Signalplatte 430 innerhalb des Bereiches des langen Durchgangslochs 434 drehen. An einer beliebigen Rotationsposition des Flügelrotors 14 in Bezug auf das Gehäuse 18 befinden sich die Unterstützungsfeder 36 und der Federhaken 39 am Ort, der sich an der Radialinnenseite des Außenumfangs 431 der Signalplatte 430 befindet.
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Entsprechend der vorstehenden Struktur kann, da der Nockenwinkelsensor 7 ( 1) die Unterstützungsfeder 36 und den Federhaken 39 nicht fehlidentifiziert, der Nockenwinkelsensor 7 den Rotationswinkel der Nockenwelle 2 genau erfassen, die sich zusammen mit der Signalplatte 430 um dem Flügelrotor 14 dreht.
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Solange wie das lange Durchgangsloch 434 im Abschnitt 432 mit großem Durchmesser am Ort innerhalb des Außenumfangs 431 in Radialrichtung ausgebildet ist, kann die vorstehende Wirkung erzielt werden, selbst in dem Fall, in dem das lange Durchgangsloch 434 an einem solchen Platz ausgebildet ist, der sich außerhalb eines Außenumfangs des Abschnitts 433 mit kleinem Durchmesser in Radialrichtung jedoch innerhalb eines Winkelbereiches des Abschnitts 432 mit großem Durchmesser befindet.
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Da der schalenförmige Abschnitt 421 mit der Signalplatte 430 einstückig ausgebildet ist, kann die Anzahl der Teilung und Komponenten verringert werden. Das Positionierelement 423 ist vom schalenförmigen Abschnitt 421 getrennt ausgebildet. Entsprechend dem vorliegenden Ausführungsbeispiel können, da der schalenförmige Abschnitt 421 in die Signalplatte 430 durch Pressformen ausgebildet sind, die Herstellungskosten verringert werden.
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Außerdem hat die Signalplatte 430 den Wandabschnitt 435 an ihrem Außenumfang 431, wobei sich der Wandabschnitt 435 vom Außenumfang 431 in Axialrichtung des Flügelrotors 14 nach außen erstreckt. Als ein Ergebnis wird die Flexibilität zum Anordnen des Nockenwinkelsensors 7 in Axialrichtung des Flügelrotors 14 durch die Höhe des Wandabschnitts 435 erhöht.
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Fünftes Ausführungsbeispiel
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Ein fünftes Ausführungsbeispiel weicht vom ersten Ausführungsbeispiel in der Konfiguration des Buchsenelements ab. Unterschiedliche Abschnitte werden unter Bezugnahme auf die 12 und 13 erläutert. Die gleichen Bezugszeichen werden im fünften Abschnitt für solche Abschnitte verwendet, die die gleichen oder ähnliche wie die des ersten Ausführungsbeispiels sind, und die Erläuterung von solchen Abschnitten wird unterlassen. 12 entspricht 2 für das erste Ausführungsbeispiel und zeigt die Ventilzeitverhaltensteuervorrichtung. 13 zeigt eine Querschnittsansicht an einer Linie XIII-O-Q-R-XIII in 12, wobei nur die Ventilzeitverhalteneinstellvorrichtung 10 gezeigt ist.
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Ein Buchsenelement 520, das im Vorsprungsabschnitt 141 des Flügelrotors 14 befestigt ist, ist in das mittlere Durchgangsloch, das in der Vorderplatte 13 ausgebildet ist, in einer solchen Weise eingeführt, dass das Buchsenelement 520 mit der Vorderplatte 13 koaxial angeordnet ist und einer Relativbewegung zwischen dem Buchsenelement 520 und der Vorderplatte 13 gestattet ist. Der Vorsprungsabschnitt 141 des Flügelrotors 14 ist an der Nockenwelle 2 durch Bolzen zusammen mit dem Buchsenelement 520 befestigt (1).
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Das Buchsenelement 520 des vorliegenden Ausführungsbeispiels setzt sich aus einem schalenförmigen Abschnitt 521, einer Signalplatte 530 usw. zusammen. Der schalenförmige Abschnitt 521 und die Signalplatte 530 sind als gesinterte Formteile bzw. Presssteile getrennt ausgebildet. Der schalenförmige Abschnitt 521 ist in eine Öffnung, die in der Signalpatte 530 ausgebildet ist, durch Pressen eingeführt. Die Signalplatte 530 dreht sich zusammen mit dem schalenförmigen Abschnitt 521, dem Flügelrotor 14 und der Nockenwelle 2. Ein Positionierabschnitt 523 ist mit dem schalenförmigen Abschnitt 521 einstückig ausgebildet.
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Ein schalenförmiger Abschnitt 521 ist in einer zylindrischen Form mit einem Boden ausgebildet. Ein vorderes Ende des schalenförmigen Abschnitts 521 ist in den Vorsprungsabschnitt 141 des Flügelrotors 14 eingeführt und am Flügelrotor 14 vermittels Bolzen befestigt. Die Unterstützungsfeder 36 ist im schalenförmigen Abschnitt 521 untergebracht. Das eine Ende 37 der Unterstützungsfeder 36 steht mit einer Positioniernut 524 in Eingriff, die am Positionierabschnitt 523 des schalenförmigen Abschnitts 521 ausgebildet ist, so dass sich das eine Ende 37 der Unterstützungsfeder 36 zusammen mit dem Flügelrotor 14 dreht.
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Die Signalplatte 530 hat einen Abschnitt 532 mit großem Durchmesser und einen Abschnitt 533 mit kleinem Durchmesser. Ein langes Durchgangsloch 534, das sich in Umfangsrichtung erstreckt, ist im Abschnitt 532 mit großem Durchmesser ausgebildet. Ein Wandabschnitt 535 ist an einem Außenumfang 531 der Signalplatte 530 in einer solchen Weise ausgebildet, dass sich der Wandabschnitt 535 in Axialrichtung des Flügelrotors 14 nach außen erstreckt.
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Der Federhaken 39 ist in das lange Durchgangsloch 534 der Signalplatte 530 eingeführt. Der Federhaken 39 ist an der Vorderplatte 13 des Gehäuses 18 befestigt. Das andere Ende 38 der Unterstützungsfeder 36 wird durch den Federhaken 39 gehalten. Daher kann sich das andere Ende 38 der Unterstützungsfeder 36 zusammen mit dem Federhaken 39 und dem Gehäuse 18 in Bezug auf die Signalplatte 530 innerhalb des Bereiches des langen Durchgangslochs 534 drehen. An einer beliebigen Rotationsposition des Flügelrotors 14 in Bezug auf das Gehäuse 18 befinden sich die Unterstützungsfeder 36 und der Federhaken 39 an dem Ort, der sich an der Radialinnenseite des Außenumfangs 531 (Wandabschnitt 535) der Signalplatte 530 befindet.
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Entsprechend der vorstehenden Struktur kann, da der Nockenwinkelsensor 7 ( 1) die Unterstützungsfeder 36 über den Federhaken 39 nicht fehl identifizieren kann, der Nockenwinkelsensor 7 den Rotationswinkel der Nockenwelle 2 genau erfassen, die sich zusammen mit der Signalplatte 530 und dem Flügelrotor 14 dreht.
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Solange wie das lange Durchgangsloch 534 im Abschnitt 532 mit großem Durchmesser am Ort innerhalb des Außenumfangs 531 in Radialrichtung ausgebildet ist, kann die vorstehende Wirkung erreicht werden, selbst in dem Fall, in dem das lange Durchgangsloch 534 an einem solchen Platz ausgebildet ist, der sich außerhalb eines Außenumfangs des Abschnitts 533 mit kleinem Durchmesser in Radialrichtung befindet, jedoch innerhalb eines Winkelbereiches des Abschnitts 532 mit großem Durchmesser.
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Entsprechend dem vorliegenden Ausführungsbeispiel können, da der schalenförmige Abschnitt 521 und die Signalplatte 530 als gesinterte Formteile getrennt ausgebildet sind, diese Teile einfach bearbeitet werden und dadurch können die Kosten für diese Teile verringert werden.
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Außerdem hat die Signalplatte 530 den Wandabschnitt 535 an ihrem Außenumfang 531, wobei sich der Wandabschnitt 535 vom Außenumfang 531 in Axialrichtung des Flügelrotors 14 nach außen erstreckt. Als ein Ergebnis ist die Flexibilität zum Anordnen des Nockenwinkelsensors 7 in Axialrichtung des Flügelrotors 14 durch die Höhe des Wandabschnitts 535 erhöht.
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Weitere Ausführungsbeispiele
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In den vorstehenden Ausführungsbeispielen ist die Ventilzeitverhalten-Steuervorrichtung auf das Leistungsübertragungssystem vom Rollen-Hebeltyp angewendet. Die Ventilzeitverhalten-Steuervorrichtung kann auf ein Leistungsübertragungssystem von anderen Typen angewendet werden.
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In den vorstehenden Ausführungsbeispielen wird die Erfindung auf die Ventilzeitverhalten-Steuervorrichtung für das Auslassventil des Motors angewendet. Jedoch kann die Erfindung bei einer Ventilzeitverhalten-Steuervorrichtung für das Einlassventil des Motors angewendet werden.
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In den vorstehenden Ausführungsbeispielen dreht sich der Flügelrotor zusammen mit der Nockenwelle. Der Flügelrotor kann so angeordnet sein, dass dieser zusammen mit einer Kurbelwelle gedreht wird.
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Gemäß Vorbeschreibung sollte die Erfindung nicht auf die vorstehend erläuterten Ausführungsbeispiele begrenzt werden, sondern kann in unterschiedlicher Weise verändert werden, ohne dass vom Geltungsbereich der Erfindung abgewichen wird.
