DE102011004524A1

DE102011004524A1 - Ventilzeitsteuerung

Info

Publication number: DE102011004524A1
Application number: DE102011004524A
Authority: DE
Inventors: Ichiro Aichi-pref. Kato
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2010-02-23
Filing date: 2011-02-22
Publication date: 2011-08-25
Also published as: US20110203540A1; JP4905843B2; CN102162381A; JP2011174377A

Abstract

Eine Ventilzeitsteuerung umfasst ein Gehäuse (12) und einen Drehschieber (20). Ein Nabenabschnitt (21) des Drehschiebers umfasst einen Frühverstelldurchlass (35 bis 38) und einen Spätverstelldurchlass (31 bis 34). Entweder eine Backe (14 bis 17) des Gehäuses oder der Nabenabschnitt weist eine Frühverstellnut (65 bis 68, 75 bis 78, 650, 770) und eine Spätverstellnut (61 bis 64, 71 bis 74, 610, 730) auf. Die Frühverstellnut schafft in einer vollständig in Richtung ”spät” verstellten Position eine Verbindung zwischen einer Frühverstellkammer (55 bis 58) und dem Frühverstelldurchlass. Die Spätverstellnut schafft in einer vollständig in Richtung ”früh” verstellten Position eine Verbindung zwischen einer Spätverstellkammer (51 bis 54) und dem Spätverstelldurchlass. Die Frühverstellnut und die Spätverstellnut sind voneinander entlang einer Längsachse des Gehäuses beabstandet.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Ventilzeitsteuerung für eine Brennkraftmaschine, welche Zeitpunkte des Öffnens und Schließens mindestens eines Einlassventils oder eines Auslassventils anpasst.
Herkömmlich ist eine Ventilzeitsteuerung bekannt, um die Zeitpunkte des Öffnens und Schließens mindestens eines Einlassventils oder eines Auslassventils durch Änderung einer Phase zwischen einer Kurbelwelle und einer Nockenwelle zu ändern. Die Kurbelwelle dient als eine Antriebswelle einer Maschine mit interner Verbrennung (nachstehend als eine Brennkraftmaschine bezeichnet). Die Nockenwelle dient als eine angetriebene Welle, welche das Einlassventil und/oder das Auslassventil auf der Grundlage der Antriebskraft von der Kurbelwelle öffnet und schließt.
Im Allgemeinen weist die Ventilzeitsteuerung ein Gehäuse und einen Drehschieber auf. Das Gehäuse dreht sich synchron mit der Kurbelwelle und nimmt den Drehschieber auf. Der Drehschieber ist synchron mit der Nockenwelle drehbar. Das Gehäuse weist Backen auf, die von der röhrenförmigen Umfangswand des Gehäuses radial nach innen vorstehen, und die Backen gleiten auf einer Außenwand des Drehschiebers. Durch die Backen werden mehrere Druckkammern zwischen einer Innenwand des Gehäuses und der Außenwand des Drehschiebers voneinander getrennt. Außerdem weist der Drehschieber verschiedene Flügel auf, welche die mehreren Druckkammern in Frühverstellkammern und Spätverstellkammern unterteilen. Wenn ein Druck des in die Frühverstellkammern oder die Spätverstellkammern bereitgestellten Öls auf die Druckaufnahmeoberflächen der mehreren Flügel wirkt, dreht sich das Gehäuse relativ zum Drehschieber, und dadurch wird entsprechend die Phase zwischen der Nockenwelle und der Kurbelwelle geändert.
Die Vergrößerung eines veränderbaren Phasenwinkels der Ventilzeitsteuerung ist erwünscht, um eine Anpassung an verschiedene Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine zu erreichen, und um die Brennkraftmaschinenleistung und die Abgasreinigungsfähigkeit zu verbessern. Außerdem wurde die Verringerung der Größe der Ventilzeitsteuerung verlangt, um die Montage der Ventilzeitsteuerung an der Brennkraftmaschine zu erleichtern.
Um den änderbaren Phasenwinkel der Ventilzeitsteuerung zu vergrößern, wird die Anzahl der Druckkammern und der Flügel verringert, und dadurch vergrößern sich die Abmessungen der verbliebenen Druckkammern in der Umfangsrichtung, was zu einer Erhöhung ihrer Volumina führt. Die Gesamtfläche der Flügel, welche den Öldruck aufnehmen, wird jedoch mit der Verringerung der Anzahl der Flügel entsprechend verringert, und dadurch wird das auf das Gehäuse und den Drehschieber wirkende Drehmoment entsprechend verringert. Wenn das Drehmoment geringer als die Auflagerkraft der Nockenwelle wird, wird es schwierig, den Drehschieber relativ zum Gehäuse zu drehen. Als ein Ergebnis kann der Bereich der Brennkraftmaschinendrehzahl, in welcher die Ventilzeitsteuerung effektiv phasengesteuert wird, in ungünstiger Weise begrenzt sein.
In einem Fall dagegen, in dem die Druck aufnehmenden Oberflächen der Flügel vergrößert werden, um das auf das Gehäuse und den Drehschieber wirkende Drehmoment zu erhöhen, kann die Größe der Ventilzeitsteuerung in ungünstiger Weise vergrößert werden.
In der JP3906482 A verwendet eine Ventilzeitsteuerung bei der Verstellung in Richtung ”früh” einen höheren Öldruck als bei der Verstellung in Richtung ”spät”. In dieser Druckschrift wird Öl den Frühverstellkammern über Frühverstelldurchlässe zugeführt, die an einem Drehschieber gebildet werden. Öldruck wird den Spätverstellkammern über Spätverstelldurchlässe zugeführt, die in einer Rückplatte gebildet sind. Ein Winkel θ wird zwischen dem Frühverstelldurchlass und dem Spätverstelldurchlass definiert, wenn in die vollständig verzögerte bzw. in Richtung „spät” verstellte Position gesteuert ist. Ein Winkel φ wird zwischen dem Frühverstelldurchlass und dem Spätverstelldurchlass definiert, wenn in die am weitesten in Richtung „früh” verstellte Position gesteuert ist. Der Frühverstelldurchlass und der Spätverstelldurchlass werden so gebildet, dass der Winkel θ größer als der Winkel φ ist. Somit wird eine Leckage (ein versehentlicher Übertritt) von Öl zwischen der Frühverstellkammer und der Spätverstellkammer während eines Frühverstellvorgangs begrenzt, bei welchem die Phase des Drehschiebers aus der vollständig in Richtung „spät” verstellten Position nach früher verstellt ist.
In der JP3906482 A wird jedoch der Frühverstelldurchlass an einer in der Längsrichtung des Drehschiebers an einem Ende liegenden Oberfläche in einer gekrümmten Form gebildet, und der Spätverstelldurchlass wird auf der gegenüberliegenden Oberfläche der Rückplatte gebildet, an welcher die an dem Ende des Drehschiebers liegenden Oberfläche anliegt. Wenn der Frühverstelldurchlass so gebildet ist, dass er diese gekrümmte Form aufweist, und wenn gleichzeitig der Frühverstelldurchlass und der Spätverstelldurchlass voneinander getrennt gebildet sind, muss jeder Durchlass einen komplexen Aufbau aufweisen, und daher wird die Arbeitszeit zur Herstellung des Produkts in ungünstiger Weise erhöht.
Die vorliegende Erfindung wird in Anbetracht der vorstehend genannten Nachteile durchgeführt, und daher ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Ventilzeitsteuerung zu schaffen, die dazu fähig ist, eine Leckage von Arbeitsflüssigkeit zwischen einer Frühverstellkammer und einer Spätverstellkammer zu begrenzen, und dadurch einen änderbaren Phasenwinkel der Ventilzeitsteuerung zu vergrößern, und eine Größe der Ventilzeitsteuerung zu verringern.
Außerdem ist es eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Ventilzeitsteuerung zu schaffen, die einen vereinfachten Aufbau eines Zuführdurchlasses aufweist, der Arbeitsfluid in die Frühverstellkammer und die Spätverstellkammer zuführt, und dadurch die Arbeitszeit zur Herstellung der Ventilzeitsteuerung zu verringern.
Um die Aufgaben der vorliegenden Erfindung zu lösen, wird eine Ventilzeitsteuerung geschaffen, welche die Zeitpunkte des Öffnens und Schließens mindestens eines Einlassventils oder eines Auslassventils durch Änderung einer Phase zwischen einer Antriebswelle einer Brennkraftmaschine und einer angetriebenen Welle ändert, die mindestens entweder das Einlassventil oder das Auslassventil auf der Grundlage einer Antriebskraft der Antriebswelle öffnet und schließt. Die Ventilzeitsteuerung umfasst ein Gehäuse und einen Drehschieber bzw. Flügelrotor. Das Gehäuse ist synchron entweder mit der Antriebswelle oder der angetriebenen Welle drehbar. Das Gehäuse weist eine röhrenförmige Umfangswand, eine Backe, eine Frontplatte und eine Rückplatte auf. Die Backe steht von der Umfangswand radial nach innen vor. Die Frontplatte ist auf einer Seite der Umfangswand entlang einer Längsachse des Gehäuses vorgesehen. Die Rückplatte ist auf der anderen Seite der Umfangswand entlang der Längsachse vorgesehen. Der Drehschieber ist synchron mit der anderen aus der Antriebswelle und der angetriebenen Welle drehbar. Der Drehschieber umfasst einen Nabenabschnitt und einen Flügel. Der Nabenabschnitt ist koaxial mit dem Gehäuse vorgesehen, wobei der Nabenabschnitt gleitend mit einer Gleitkontaktfläche der Backe in Berührung steht, die auf der radial inneren Seite desselben angeordnet ist, wobei der Nabenabschnitt eine im Allgemeinen hohle zylindrische Form aufweist, wobei die Umfangswand, die Backe und der Nabenabschnitt eine Druckkammer zwischen sich definieren. Der Flügel steht vom Nabenabschnitt radial nach außen vor, um die Druckkammer in eine Frühverstellkammer und eine Spätverstellkammer zu unterteilen, die in einer Umfangsrichtung des Gehäuses angeordnet sind. Der Drehschieber dreht relativ zu dem Gehäuse auf der Grundlage eines Drucks von Arbeitsfluid, das entweder der Frühverstellkammer oder der Spätverstellkammer zugeführt wird. Der Nabenabschnitt umfasst einen Frühverstelldurchlass und einen Spätverstelldurchlass. Der Frühverstelldurchlass weist eine Öffnung auf, welche der Gleitkontaktfläche benachbart zur Frühverstellkammer auf einer Frühverstellseite gegenüberliegt, wenn der Drehschieber relativ zu dem Gehäuse in einer vollständig in Richtung „spät” verstellten Position angeordnet ist. Der Spätverstelldurchlass weist eine Öffnung auf, die der Gleitkontaktfläche benachbart zur Spätverstellkammer auf einer Spätverstellseite gegenüberliegt, wenn der Drehschieber relativ zu dem Gehäuse in einer vollständig in Richtung ”früh” verstellten Position angeordnet ist. Die Backe oder der Nabenabschnitt umfassen eine Frühverstellnut und eine Spätverstellnut. Die Frühverstellnut schafft eine Verbindung zwischen der Frühverstellkammer und der Öffnung des Frühverstelldurchlasses, wenn der Drehschieber an der vollständig zurückgezogenen Position relativ zu dem Gehäuse angeordnet ist. Die Spätverstellnut schafft eine Verbindung zwischen der Spätverstellkammer und der Öffnung des Spätverstelldurchlasses, wenn der Drehschieber in der vollständig in Richtung ”früh” verstellten Position relativ zu dem Gehäuse angeordnet ist. Die Frühverstellnut und die Spätverstellnut sind voneinander entlang der Längsachse des Gehäuses beabstandet.
Die Erfindung wird zusammen mit ihren weiteren Aufgaben, Merkmalen und Vorteilen am besten aus der nachstehenden Beschreibung, den beigefügten Ansprüchen und den begleitenden Figuren verstanden, in welchen:
1 eine Schnittansicht einer Ventilzeitsteuerung nach einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist, wobei die Ansicht entlang einer Linie I-I in 2 aufgenommen ist;
2 eine Schnittansicht der Ventilzeitsteuerung entlang einer Linie II-II in 1 ist;
3 ein schematisches Schaubild eines Antriebskraftübertragungssystems mit der Ventilzeitsteuerung nach der ersten Ausführungsform ist;
4 ein Schaubild ist, das ausschließlich eine Umgebungswand und Backen der Ventilzeitsteuerung nach der ersten Ausführungsform zeigt;
5 eine Ansicht ist, die in einer Richtung V in 4 beobachtet wird;
6 eine vergrößerte Ansicht einer Umfangswand und von Backen einer Ventilzeitsteuerung nach der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
7 eine Schnittansicht einer Ventilzeitsteuerung nach der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist, wobei die Ansicht entlang einer Linie VII-VII in 8 aufgenommen ist;
8 eine Schnittansicht der Ventilzeitsteuerung entlang der Linie VIII-VIII in 7 ist;
9 ein Schaubild ist, das ausschließlich einen Drehschieber der Ventilzeitsteuerung nach der dritten Ausführungsform veranschaulicht;
10 eine Ansicht in einer Richtung X der 9 gesehen ist;
11 eine vergrößerte Ansicht eines Drehschiebers einer Ventilzeitsteuerung nach der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist; und
12 eine vergrößerte Ansicht einer Umfangswand und von Backen einer Ventilzeitsteuerung nach einem Vergleichsbeispiel ist.
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nachstehend mit Bezug auf die beigefügten Figuren beschrieben.
(Erste Ausführungsform)
Eine Ventilzeitsteuerung nach der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird in den 1 bis 5 gezeigt.
In einem Antriebskraftübertragungssystem wie in 3 gezeigt ist ein Zahnrad 3 mit einer Kurbelwelle 2 verbunden, die als eine Antriebswelle einer Brennkraftmaschine 1 dient. Zahnräder 6, 113 sind jeweils an Nockenwellen 4, 5 befestigt, die als angetriebene Wellen dienen. Eine Kette 7 ist über das Zahnrad 3 und die Zahnräder 6, 113 gelegt und überträgt eine Antriebskraft von der Kurbelwelle 2 an die Nockenwellen 4, 5. Die Nockenwelle 4 öffnet und schließt ein Einlassventil 8, und die andere Nockenwelle 5 öffnet und schließt ein Auslassventil 9. Eine Ventilzeitsteuerung 10 der vorliegenden Ausführungsform ist eine hydraulische Steueranpassung, die Hydrauliköl als Arbeitsfluid verwendet. Die Ventilzeitsteuerung 10 passt die Öffnungs- und Schließzeitpunkte des Einlassventils 8 in einem Zustand an, in welchem das Zahnrad 113 mit der Kette 7 verbunden ist, und in welchem ein Drehschieber mit der Nockenwelle 4 verbunden ist.
Wie in den 1 und 2 gezeigt weist die Ventilzeitsteuerung 10 ein Gehäuse 12 und einen Drehschieber 20 auf.
Das Gehäuse 12 umfasst eine röhrenförmige Umfangswand 13, vier Backen 14 bis 17, eine vordere Platte 18 und eine hintere Platte 11. Die vier Backen 14 bis 17 stehen von der Umfangswand 13 radial nach innen vor. Die vordere Platte 18 ist auf einer Seite der Umfangswand 13 entlang einer Längsachse des Gehäuses 12 vorgesehen, und die hintere Platte 11 ist auf der anderen Seite der Umfangswand 13 entlang der Längsachse vorgesehen. In anderen Worten ist die vordere Platte 18 an einer Längsseite der Umfangswand 13 in einer Längsrichtung des Gehäuses 12 vorgesehen, und die hintere Platte 11 ist an der anderen Längsseite der Umfangswand 13 entgegengesetzt der einen Längsseite vorgesehen.
Jede der Backen 14 bis 17 weist eine im Allgemeinen trapezoidartige Form auf, und die Backen 14 bis 17 sind in einer Umfangsrichtung der Umfangswand 13 des Gehäuses 12 in gleichen Intervallen angeordnet. Vier Druckkammern 50 sind zwischen den benachbarten Backen in der Umfangsrichtung angeordnet.
Die vordere Platte 18 weist ein Axialloch 18a auf, durch welches sich die Nockenwelle 4 in der Längsrichtung erstreckt.
In der hinteren Platte 11 ist das Zahnrad 113 in einer Position radial außerhalb der hinteren Platte 11 angeordnet. Außerdem weist die hintere Platte 11 ein Axialloch 11a auf, durch welches sich die Nockenwelle 4 in der Längsrichtung erstreckt. Die vordere Platte 18 und die hintere Platte 11 sind relativ zu der Nockenwelle 4 drehbar.
Der Drehschieber 20 ist koaxial im Gehäuse 12 aufgenommen. Der Drehschieber 20 weist einen Nabenabschnitt 21 und vier Flügel 24 bis 27 auf. Der Nabenabschnitt 21 weist eine im Allgemeinen hohle zylindrische Form auf, und die Flügel 24 bis 27 stehen radial nach außen aus dem Nabenabschnitt 21 vor.
Der Nabenabschnitt 21 weist ein axiales Loch 21a auf, durch welches sich die Nockenwelle 4 in der Längsrichtung erstreckt. Der Nabenabschnitt 21 ist an der Nockenwelle 4 durch ein Verfahren wie Aufpressen, Schweißen oder eine Schraube befestigt. Dadurch dreht der Drehschieber 20 synchron mit der Nockenwelle 4.
Die Flügel 24 bis 27 unterteilen entsprechende Druckkammern 50 in Spätverstellkammern 51 bis 54 und Frühverstellkammern 55 bis 58, und die Spätverstellkammern 51 bis 54 und die Frühverstellkammern 55 bis 58 sind in einer Umfangsrichtung des Gehäuses 12 angeordnet.
Der Nabenabschnitt 21 hat einen Außendurchmesser, der etwas kleiner als ein Innendurchmesser der Backen 14 bis 17 ist. Daher weisen die Backen 14 bis 17 Gleitkontaktflächen 41 bis 44 an radialen Innenseiten derselben auf, und die Gleitkontaktflächen 41 bis 44 berühren eine radiale Außenwand des Nabenabschnitts 21 gleitfähig. Die vorstehend erörterte Anordnung der Gleitkontaktflächen 41 bis 44 der Backen 14 bis 17 und der Außenwand des Nabenabschnitts 21 beschränkt eine Leckage oder einen Übertritt von Hydrauliköl zwischen (a) den Spätverstellkammern 51 bis 54, die auf einer Umfangsseite der Backen 14 bis 17 gebildet sind, und (b) den Frühverstellkammern 55 bis 58, die auf der anderen Umfangsseite der Backen 14 bis 17 gebildet sind.
Jeder der Flügel 24 bis 27 weist einen Außendurchmesser auf, der etwas kleiner als ein Innendurchmesser der Umfangswand 13 des Gehäuses 12 ist. Dichtteile 28 werden beispielsweise aus einem Kunststoff hergestellt, und die Dichtteile 28 werden in radial außen liegende Wände der Flügel 24 bis 27 eingebracht. Die Dichtteile 28 werden durch eine Federkraft entsprechender (nicht gezeigter) Blattfedern gegen die Umfangswand 13 gedrückt. Die Dichtteile 28 begrenzen eine Leckage von Hydrauliköl durch Freiräume zwischen (a) den radial äußeren Wänden der Flügel 24 bis 27 und (b) der Umfangswand 13, und begrenzen dadurch den Austausch von Hydrauliköl zwischen (a) den Spätverstellkammern 51 bis 54 und (b) den Frühverstellkammern 55 bis 58.
Der Flügel 27 weist ein Loch 29 auf, und das Loch 29 ist mit einem (nicht gezeigten) Stopperkolben versehen. Die hintere Platte 11 weist einen Montagering auf, und der Stopperkolben wird in den Montagering der Rückplatte 11 eingebracht, um die relative Drehung zwischen dem Gehäuse 12 und dem Drehschieber 20 zu regulieren. Die Beschreibung des Aufbaus des Stopperkolbens wird ausgelassen.
Die Ventilzeitsteuerung 10 der vorliegenden Ausführungsform dreht in einer durch einen Pfeil A in 2 betrachteten Richtung im Uhrzeigersinn. Die vorstehend genannte Drehrichtung wird als eine Verstellrichtung ”früh” definiert.
Die mit ”früh” und ”spät” in 1 bezeichneten Pfeile bezeichnen eine Verstellrichtung ”früh” und eine Verstellrichtung ”spät” des Drehschiebers 20 relativ zum Gehäuse 12, also jeweils eine Verstellrichtung, um zu bewirken, dass die zugehörigen Ventile im Zyklus früh bzw. spät öffnen oder schließen.
Das Gehäuse 12 ist relativ zum Drehschieber 20 drehbar. In anderen Worten dreht sich der Drehschieber 20 relativ zum Gehäuse 12 in der Verstellrichtung ”spät”, wenn Öldruck in jeder der Spätverstellkammern 51 bis 54 auf die Innenwand des Gehäuses 12 und die Außenwand des Drehschiebers 20 wirkt. Wenn dagegen der Druck von in die Frühverstellkammern 55 bis 58 zugeführtem Öl auf die Innenwand des Gehäuses 12 und die Außenwand des Drehschiebers 20 wirkt, dreht der Drehschieber 20 relativ zum Gehäuse 12 in der Verstellrichtung ”früh”. 1 zeigt einen änderbaren Phasenwinkel θ1 der Ventilzeitsteuerung 10. Beispielsweise kann die Phase des Drehschiebers 20 relativ zum Gehäuse 12 innerhalb des änderbaren Phasenwinkels θ1 geändert werden.
Man bemerke, dass in 1 die Phase des Drehschiebers 20 relativ zum Gehäuse 12 so gesteuert ist, dass der Drehschieber 20 in einer vollständig in Richtung „früh” verstellten Position steht.
Als Nächstes wird ein Zuführdurchlass für Öldruck in der Ventilzeitsteuerung 10 beschrieben.
Die Nockenwelle 4 und der Nabenabschnitt 21 definieren Spätverstelldurchlässe 31 bis 34 und Frühverstelldurchlässe 35 bis 38, die sich jeweils in einer radialen Richtung erstrecken. Die Spätverstelldurchlässe 31 bis 34 werden an Positionen so gebildet, dass die Öffnungen der Spätverstelldurchlässe 31 bis 34 an jeweiligen Spätverstellseiten der Gleitkontaktflächen 41 bis 44 angeordnet sind, die den Spätverstellkammern 51 bis 54 benachbart sind, wenn die Phase des Drehschiebers 20 relativ zum Gehäuse 12 in die am weitesten in Richtung „früh” verstellte Position gesteuert ist. Dagegen werden die Frühverstelldurchlässe 35 bis 38 an Positionen so gebildet, dass die Öffnungen der Frühverstelldurchlässe 35 bis 38 an jeweiligen Frühverstellseiten der Gleitkontaktflächen 41 bis 44 angeordnet sind, welche den Frühverstellkammern 55 bis 58 benachbart sind, wenn die Phase des Drehschiebers 20 relativ zum Gehäuse 12 in die vollständig in Richtung ”spät” verstellte Position gesteuert wird.
Die Gleitkontaktflächen 41 bis 44 weisen jeweils Spätverstellnuten 61 bis 64 und Frühverstellnuten 65 bis 68 auf. Die Spätverstellnuten 61 bis 64 sind an Positionen so gebildet, dass die Spätverstellnuten 61 bis 64 eine Verbindung zwischen den Öffnungen der Spätverstelldurchlässe 31 bis 34 und den Spätverstellkammern 51 bis 54 bereitstellen, wenn die Phase des Drehschiebers 20 relativ zu dem Gehäuse 12 in die vollständig in Richtung ”früh” verstellte Position gesteuert ist. Dagegen sind die Frühverstellnuten 65 bis 68 an Positionen so gebildet, dass die Frühverstellnuten 65 bis 68 eine Verbindung zwischen den Öffnungen der Frühverstelldurchlässe 35 bis 38 und den Frühverstellkammern 55 bis 58 schaffen, wenn die Phase des Drehschiebers 20 relativ zu dem Gehäuse 12 in die vollständig in Richtung ”spät” verstellte Position gesteuert wird.
Die Spätverstellnut, die Frühverstellnut und die Gleitkontaktfläche, die mit den Spätverstell- und Frühverstellnuten versehen ist, werden mit Bezug auf 4 und 5 genauer beschrieben. 4 zeigt nur die Umfangswand 13 und die Backen 14 bis 17 der Ventilzeitsteuerung 10. 5 ist eine Ansicht in einer Richtung V in 4. In anderen Worten zeigt 5 die Backe 14 und einen Teil der Umfangswand 13 in der Nähe der Backe 14.
Man bemerke, dass 5 eine Position der Öffnung des Spätverstelldurchlasses 31 durch eine gestrichelte Linie zeigt, wenn die Phase des Drehschiebers 20 relativ zum Gehäuse 12 in die vollständig in Richtung ”früh” verstellte Position gesteuert ist. Außerdem zeigt 5 eine Position der Öffnung des Frühverstelldurchlasses 35 durch eine andere gestrichelte Linie, wenn die Phase des Drehschiebers 20 relativ zu dem Gehäuse in die vollständig in Richtung ”spät” verstellte Position gesteuert ist.
Die Spätverstellnut 61 ist an einem Ende der Gleitkontaktflächen 41 in deren Längsrichtung vorgesehen, und die Frühverstellnut 65 ist an dem anderen Ende der Gleitkontaktfläche gegenüber dem einen Ende in der Längsrichtung vorgesehen. Genauer gesagt öffnet sich die Spätverstellnut 61 hin zu einer Wandoberfläche 181 der Backe 14 benachbart zur vorderen Platte 18, und öffnet sich auch hin zu einer Wandoberfläche 145 der Backe 14 benachbart zur Spätverstellkammer 51. Dagegen öffnet sich die Frühverstellnut 65 hin zu einer Wandoberfläche 111 der Backe 14 benachbart zur hinteren Platte 11 und öffnet sich auch hin zu einer Wandoberfläche 146 der Backe 14 benachbart zur Frühverstellkammer 55. Beispielsweise sind die Spätverstellnut 61 und die Frühverstellnut 65 voneinander in der Längsrichtung des Gehäuses 12 getrennt. Außerdem sind die Spätverstellnut 61 und die Frühverstellnut 65 voneinander in der Umfangsrichtung des Gehäuses 12 beabstandet. Somit sind die Spätverstellnut 61 und die Frühverstellnut 65 auf der Gleitkontaktfläche 61 relativ zueinander diagonal angeordnet. Somit wird ein zwischen der Spätverstellnut 61 und der Frühverstellnut 65 gemessener Abstand 12 maximiert. Außerdem ist es möglich, einen zwischen der Spätverstellnut 61 und der Frühverstellnut 65 in einer Umfangsrichtung gemessenen Abstand 15 zu verringern, weil die Spätverstellnut 61 und die Frühverstellnut 65 an der Gleitkontaktfläche 41 wie vorstehend erwähnt diagonal zueinander vorgesehen sind. Außerdem ist es möglich, einen Abstand L1 der Gleitkontaktfläche 41 in der Umfangsrichtung entsprechend zu verkürzen. Man bemerke, dass sich die Spätverstellnut 61 und die Frühverstellnut 65 überlappen können, wenn man sie in der Längsrichtung (einer Richtung B in 5) betrachtet.
Ein Abstand L3 wird zwischen der Spätverstellnut 61 und der Wandoberfläche 146 der Backe 14 benachbart zur Frühverstellkammer 55 gemessen. Ein Abstand L4 wird zwischen der Spätverstellnut 65 und der Wandoberfläche 145 der Backe 14 benachbart zur Spätverstellkammer 51 gemessen. Der Abstand L1 ist eine Abmessung der Gleitkontaktfläche 41 in der Umfangsrichtung wie vorstehend erörtert. Der Abstand L2 wird diagonal zwischen der Spätverstellnut 61 und der Frühverstellnut 65 gemessen. Alle Abstände L1, L2, L3 und L4 werden im Wesentlichen so bestimmt, dass die Dichtleistung des Freiraums zwischen der Gleitkontaktfläche 41 und der Außenwand des Nabenabschnitts 21 ausreichend ist. Aufgrund des vorstehend erläuterten Aufbaus wird die Leckage (der versehentliche Übertritt) von Hydrauliköl zwischen (a) der Spätverstellkammer 51, die auf einer Umfangsseite der Backe 14 gebildet wird, und (b) der Frühverstellkammer 55, die an der anderen Umfangsseite der Backe 14 gebildet wird, effektiv begrenzt.
Als Nächstes wird der Betrieb der Ventilzeitsteuerung 10 beschrieben.
<Während des Brennkraftmaschinenstarts>
Wenn die Brennkraftmaschine 1 nicht läuft, ist der Stopperkolben in den Montagering eingepasst. Unmittelbar nachdem die Brennkraftmaschine 1 gestartet ist, kann eine Hydraulikpumpe 90 noch nicht ausreichend Hydrauliköl in die Spätverstellkammern 51 bis 54 und die Frühverstellkammern 55 bis 58 bereitstellen. Somit bleibt der Stopperkolben in den Montagering eingepasst, und daher wird die Phase der Nockenwelle 4 relativ zur Kurbelwelle 2 in der vollständig in Richtung ”spät” verstellten Position gehalten. Als ein Ergebnis ist es möglich, den Lärm der Kollision zwischen dem Gehäuse 12 und dem Drehschieber 20 zu verhindern, der durch eine Veränderung des Drehmoments verursacht wird, das auf die Nockenwelle 4 wirkt, bevor jeder Druckkammer 50 ausreichend Hydrauliköl zugeführt wird.
<Nach dem Start der Brennkraftmaschine>
Nach dem Start der Brennkraftmaschine bewegt sich der Stopperkolben aus dem Montagering oder wird vom Montagering entkoppelt, wenn die Hydraulikpumpe 90 Hydrauliköl bereitstellt, und dadurch wird es dem Drehschieber 20 ermöglicht, sich relativ zum Gehäuse 12 zu drehen. Dann ist es möglich, die Phasendifferenz der Nockenwelle 4 relativ zur Kurbelwelle 2 anzupassen, indem der Druck von Öl in den Spätverstellkammern 51 bis 54 und den Frühverstellkammern 55 bis 58 gesteuert wird.
<Während der Verstellung in Richtung ”früh”>
Wenn die Ventilzeitsteuerung 10 bei der Verstellung in Richtung ”früh” gesteuert wird, steuert eine elektronische Steuervorrichtung (ECU, Electronic Control Unit) 91 einen elektrischen Antriebsstrom, der einem Schaltventil 92 zugeführt wird. Als ein Ergebnis verbindet das Schaltventil 92 die Hydraulikpumpe 90 mit einem Frühverstelldurchlass 93, und verbindet einen Spätverstelldurchlass 94 mit einer Ölwanne 95. Hydrauliköl, das von der Hydraulikpumpe 90 abgegeben wird, wird durch die Frühverstelldurchlässe 93, 35 bis 38 und die Frühverstellnuten 65 bis 68 abgegeben und wird den Frühverstellkammern 55 bis 58 zugeführt. Dagegen wird Hydrauliköl in den Spätverstellkammern 51 bis 54 durch die Spätverstelldurchlässe 61 bis 64 und die Spätverstellnuten 31 bis 34, 94 abgegeben und in die Ölwanne 95 abgelassen. Öldruck in den Frühverstellkammern 55 bis 58 wirkt auf das Gehäuse 12 und die Flügel 24 bis 27 und erzeugt ein Drehmoment, das den Drehschieber 20 in die Verstellrichtung ”früh” drückt. Somit dreht sich der Drehschieber 20 relativ zum Gehäuse 12 in die Verstellrichtung ”früh”.
<Während des Spätverstellvorgangs>
Wenn die Ventilzeitsteuerung 10 im Spätverstellvorgang gesteuert wird, steuert die ECU 91 einen elektrischen Antriebsstrom, der dem Schaltventil 92 zugeführt wird. Somit verbindet das Schaltventil 92 die Hydraulikpumpe 90 mit dem Spätverstelldurchlass 94 und verbindet den Frühverstelldurchlass 93 mit der Ölwanne 94. Hydrauliköl, das von der Hydraulikpumpe 90 abgegeben wird, wird durch die Spätverstelldurchlässe 94, 31 bis 34 und die Spätverstellnuten 61 bis 64 abgegeben und den Spätverstellkammern 51 bis 54 zugeführt. Dagegen wird Hydrauliköl der Frühverstellkammern 51 bis 58 über die Frühverstelldurchlässe 35 bis 38, 92 und die Frühverstellnuten 65 bis 68 abgegeben und in die Ölwanne 95 abgeführt. Der Öldruck in den Spätverstellkammern 51 bis 54 wird auf das Gehäuse 12 und die Drehflügel 24 bis 27 ausgeübt und erzeugt ein Drehmoment, das den Drehschieber in der Spätverstellrichtung bewegt. Als ein Ergebnis dreht sich der Drehschieber 20 relativ zu dem Gehäuse 12 in der Spätverstellrichtung.
<Halten in einer mittleren Position>
Wenn der Drehschieber 20 eine Sollphase erreicht, steuert die ECU 91 ein Tastverhältnis des elektrischen Antriebsstroms, der dem Schaltventil 92 zugeführt wird. Dann trennt das Schaltventil 92 die Hydraulikpumpe 90 vom Spätverstelldurchlass 94 und trennt die Hydraulikpumpe 90 auch vom Frühverstelldurchlass 93. Somit wird eine Abgabe von Hydrauliköl aus den Spätverstellkammern 51 bis 54 und den Frühverstellkammern 55 bis 58 in die Ölwanne 95 verhindert. Somit wird der Drehschieber 20 in der Sollphase gehalten.
<Während des Anhaltens der Brennkraftmaschine>
Wenn ein Befehl zum Anhalten der Brennkraftmaschine 1 während des Betriebs der Ventilzeitsteuerung 10 ausgegeben wird, wird der Drehschieber 20 relativ zum Gehäuse 12 in der Spätverstellrichtung in einer Weise ähnlich dem Spätverstellvorgang gedreht, und die Drehung des Drehschiebers 20 wird an der vollständig in Richtung „spät” verstellten Position gestoppt. Im vorstehend erörterten Zustand stoppt die ECU 91 den Betrieb der Hydraulikpumpe 90 und veranlasst, dass das Schaltventil 92 den Spätverstelldurchlass 94 mit der Ölwanne 95 verbindet. Aufgrund des vorstehend erörterten Vorgangs wird der Stopperkolben in den Montagering bewegt.
(Vergleichsbeispiel)
12 zeigt eine vergrößerte Ansicht einer Umfangswand und einer Backe einer Ventilzeitsteuerung nach dem Vergleichsbeispiel. Man bemerke, dass ähnliche Komponenten des Vergleichsbeispiels und mehrerer später beschriebener Ausführungsformen, die ähnlich der Komponenten der ersten Ausführungsform sind, mit denselben Bezugszeichen bezeichnet werden, und deren Beschreibung ausgelassen wird.
In dem Vergleichsbeispiel werden eine Spätverstellnut 611 und eine Frühverstellnut 651 auf der Gleitkontaktfläche 411 so gebildet, dass sie sich über die Länge der Gleitkontaktfläche 411 in der Längsrichtung erstrecken. In anderen Worten werden die Spätverstellnut 611 und die Frühverstellnut 651 von (a) der Endoberfläche 181 der Gleitkontaktfläche 411 benachbart zur vorderen Platte bis zur anderen Endoberfläche 111 der Gleitkontaktfläche 411 benachbart zur hinteren Platte ausgebildet. In 12 sind die Positionen der Spätverstellnut 611 und der Frühverstellnut 651 schraffiert dargestellt, um die Positionen der Spätverstellnut 611 und der Frühverstellnut 651 deutlich zu zeigen.
In dem Vergleichsbeispiel wird ein Abstand L9, der zwischen der Spätverstellnut 611 und der Frühverstellnut 651 gemessen wird, so bestimmt, dass die Dichtleistung im Wesentlichen erreichbar ist. Als ein Ergebnis wird wie in 12 gezeigt ein in der Umfangsrichtung gemessener Abstand L10 der Backe 141 länger als der Abstand L1 der Backe 14 in der Umfangsrichtung gemäß der ersten Ausführungsform hergestellt.
(Vorteile der ersten Ausführungsform)
In der ersten Ausführungsform sind die Spätverstellnuten 61 bis 64 und die Frühverstellnuten 65 bis 68 an den Gleitkontaktflächen 41 bis 44 relativ zueinander diagonal vorgesehen. Wenn der zwischen den Spätverstellnuten 61 bis 64 und den Frühverstellnuten 65 bis 68 gemessene Abstand L2 wie vorstehend erläutert maximiert wird, ist es möglich, den Dichtbereich zu vergrößern und dadurch die Dichtleistung (oder Dichtfähigkeit) zum Begrenzen der Leckage von Hydrauliköl durch den Freiraum zwischen den Gleitkontaktflächen 41 bis 44 und der Außenwand des Nabenabschnitts 21 zu begrenzen.
In der Ventilzeitsteuerung 10 der ersten Ausführungsform sind die Spätverstellnut 61 und die Frühverstellnut 65 an der Gleitkontaktfläche 41 an Positionen diagonal zueinander wie vorstehend beschrieben vorgesehen. Daher ist es möglich, den Abstand L5 der ersten Ausführungsform zu verringern, und dadurch den Abstand L1 der ersten Ausführungsform zu verringern, selbst wenn die Dichtleistung in der ersten Ausführungsform gleich der Dichtleistung im Vergleichsbeispiel ist, oder in anderen Worten selbst wenn der Abstand L9 im Vergleichsbeispiel im Wesentlichen gleich einem der Abstände L2, L3, L4 in der ersten Ausführungsform ist. Als ein Ergebnis ist es möglich, die Dimension der Druckkammern 50 in der Umfangsrichtung um eine Größe zu vergrößern, welche der Verringerung des Abstands L1 oder des Abstands L5 entspricht. Daher ist es möglich, den änderbaren Phasenwinkel θ1 effektiv zu erhöhen.
Außerdem ist es beispielsweise möglich, die Größe der Ventilzeitsteuerung in der Radialrichtung zu verringern, wenn der Abstand L1 der Backe 14 in der Umfangsrichtung verringert wird, während gleichzeitig die Außendurchmesser des Gehäuses 12 und des Drehschiebers 20 in einem Zustand verringert werden, in welchem der verstellbare Phasenwinkel θ1 der ersten Ausführungsform unverändert bleibt.
Außerdem ist es beispielsweise möglich, die Größe der Ventilzeitsteuerung in der Längsrichtung zu verringern, wenn der Abstand L2 der ersten Ausführungsform soweit wie möglich innerhalb eines Bereichs verringert wird, der im Wesentlichen dieselbe Dichtleistung für Hydrauliköl zwischen der Gleitkontaktfläche 41 und der Außenwand des Nabenabschnitts 21 erzielt.
Außerdem ist es beispielsweise selbst unter einer Bedingung, in welcher der änderbare Phasenwinkel θ1 der ersten Ausführungsform unverändert bleibt und die Größe der Ventilzeitsteuerung unverändert bleibt, möglich, das Drehmoment der Ventilzeitsteuerung durch eine Erhöhung der Anzahl von Flügeln um einen Betrag zu erhöhen, der zu einer Größe passt, um welche die Abmessung der Backe 14 in der Umfangsrichtung verringert wird.
In der vorliegenden Ausführungsform werden sowohl die Frühverstelldurchlässe als auch die Spätverstelldurchlässe im Drehschieber 20 vorgesehen, und folglich sind alle Zuführdurchlässe kompakt an einer Komponente (nämlich dem Drehschieber) vorgesehen. Als ein Ergebnis sind die Aufbauten der Zuführdurchlässe effektiv einfacher, und daher wird die Arbeitszeit zur Fertigung oder Verarbeitung der Komponente effektiv verringert. Außerdem ist es möglich, die Leckage von Arbeitsfluid von den Zuführdurchlässen in die Spätverstellkammern oder die Spätverstellkammern durch den Freiraum zwischen dem Drehschieber und der hinteren Platte zu begrenzen, weil die Zuführdurchlässe nicht an der hinteren Platte, sondern am Drehschieber vorgesehen sind.
(Zweite Ausführungsform)
6 zeigt nur eine Backe und einen Teil der Umfangswand um die Backe einer Ventilzeitsteuerung nach der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die zweite Ausführungsform ist eine Modifikation der ersten Ausführungsform.
In der vorliegenden Ausführungsform sind die Spätverstellnut 610 und die Frühverstellnut 650 an den Gleitkontaktflächen 41 so vorgesehen, dass sie sich in der Umfangsrichtung, aber nicht in der Längsrichtung erstrecken. Genauer gesagt öffnet sich die Spätverstellnut 610 nicht hin zu der Wandoberfläche 181 der Backe 14 benachbart zu der vorderen Platte 18. Die Spätverstellnut 610 öffnet sich stattdessen nur hin zur Wandoberfläche 145 der Backe 14 benachbart zur Spätverstellkammer 51. Außerdem öffnet sich die Frühverstellnut 65 nicht hin zu der Wandoberfläche 111 der Backe 14 benachbart zur hinteren Platte 11. Die Frühverstellnut 65 öffnet sich stattdessen nur hin zu der Wandoberfläche 146 der Backe 14 benachbart zur Frühverstellkammer 55.
In der vorliegenden Ausführungsform können die Spätverstellnut 610 und die Frühverstellnut 650 relativ einfach durch Abtragen der Gleitkontaktfläche 41 in der Umfangsrichtung durch ein Verfahren wie Fräsen gebildet werden. Durch Herstellen der Spätverstellnut 610 und der Frühverstellnut 650 wie vorstehend erörtert ist es möglich, die Arbeitszeit zur Herstellung des Produkts zu verringern.
(Dritte Ausführungsform)
Eine Ventilzeitsteuerung 103 nach der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist in den 7 bis 10 gezeigt. In der vorliegenden Ausführungsform sind Spätverstellnuten 71 bis 74 und Frühverstellnuten 75 bis 78 an der Außenwand des Nabenabschnitts 21 gebildet.
9 zeigt nur den Drehschieber 20 der Ventilzeitsteuerung 103 und 10 zeigt eine Ansicht des Drehschiebers 20 aus einer Richtung X in 9. 10 zeigt zwei Flügel 25, 26 und einen Teil der Außenwand des Nabenabschnitts 21 um die Flügel 25, 26.
Man bemerke, dass in 10 Positionen der beiden Enden 431, 432 der Gleitkontaktflächen 43 der Backe 16 durch gestrichelte Linien angezeigt sind, wenn die Phase des Drehschiebers 20 relativ zum Gehäuse 12 in die vollständig in Richtung ”früh” verstellte Position gesteuert ist.
Eine Spätverstellnut 73 ist an einer Längsseite der Außenwand des Nabenabschnitts 21 vorgesehen, und eine Frühverstellnut 77 wird auf der anderen Längsseite der Außenwand des Nabenabschnitts 21 gegenüber der einen Längsseite vorgesehen. Genauer gesagt öffnet sich die Spätverstellnut 73 hin zu einer Wandoberfläche 182 des Nabenabschnitts 21 benachbart zur vorderen Platte 18 und erstreckt sich hin zu einer Grenzlinie 250 zwischen dem Nabenabschnitt 21 und dem Flügel 25. Die Frühverstellnut 77 öffnet sich hin zu einer Wandoberfläche 112 des Nabenabschnitts 21 benachbart zur hinteren Platte 11 und erstreckt sich zu einer Grenzlinie 260 zwischen dem Nabenabschnitt 21 und dem anderen Flügel 26. Wie vorstehend gezeigt, sind die Spätverstellnut 73 und die Frühverstellnut 77 an der Außenwand des Nabenabschnitts 21 relativ zueinander diagonal angeordnet.
Ein anderes Vergleichsbeispiel wird beschrieben. In dem Vergleichsbeispiel sind die Spätverstellnut und die Frühverstellnut an dem Nabenabschnitt vorgesehen, um sich über eine Länge des Nabenabschnitts in der Längsrichtung zu erstrecken. Somit werden die Spätverstellnut und die Frühverstellnut so gebildet, dass sie sich von der Seite der vorderen Platte zu der Seite der hinteren Platte erstrecken. Der vorstehend erläuterte Aufbau verkürzt einen Abstand, der zwischen der Spätverstellnut und dem Endabschnitt der Gleitkontaktfläche der Backe in der Umfangsrichtung gemessen wird, wenn die Phase in die vollständig in Richtung ”früh” gestellte Position gesteuert ist. Als ein Ergebnis wird die Fläche der Gleitkontaktfläche kleiner, und dadurch verschlechtert sich die Dichtleistung. Dadurch ist ein Abstand L7, der diagonal zwischen der Spätverstellnut 73 und einem Endabschnitt 432 der Gleitkontaktfläche 43 der Ventilzeitsteuerung 103 nach der dritten Ausführungsform gemessen wird, länger als der vorstehend erwähnte Umfangsabstand des Vergleichsbeispiels. Aufgrund des vorstehend erwähnten Aufbaus ist es möglich, die Fläche der Gleitkontaktfläche 43 zu vergrößern, und daher ist es möglich, die Leckage von Hydrauliköl zwischen (a) der Spätverstellkammer 53, die zwischen dem Flügel 25 und der Backe 16 definiert ist, und (b) der Frühverstellkammer 57 zu begrenzen, die zwischen dem Flügel 26 und der Backe 16 definiert ist.
In der vorliegenden Ausführungsform sind die Spätverstellnuten 71 bis 74 und die Frühverstellnuten 75 bis 78 relativ zueinander diagonal in Positionen auf der Außenwand des Nabenabschnitts 21 zwischen den Flügeln 14 bis 17 vorgesehen. Als ein Ergebnis wird die Dichtleistung zwischen den Gleitkontaktflächen 41 bis 44 und der Außenwand des Nabenabschnitts 21 effektiv verbessert. Außerdem wird in der Ventilzeitsteuerung 10 der vorliegenden Ausführungsform 3 der Abstand L7, der diagonal zwischen der Spätverstellnut 63 und dem Endabschnitt 432 der Gleitkontaktfläche 43 gemessen wird, länger als der Abstand L2 hergestellt, der diagonal zwischen der Spätverstellnut 61 und der Frühverstellnut 65 in der ersten Ausführungsform gemessen wird. Als ein Ergebnis ist es in der Ventilzeitsteuerung 10 der vorliegenden Ausführungsform 3 möglich, die Dichtleistung zwischen den Gleitkontaktflächen 41 bis 44 und der Außenwand des Nabenabschnitts 21 im Vergleich mit der ersten Ausführungsform weiter zu verbessern. Daher ist es möglich, den änderbaren Phasenwinkel effektiv zu vergrößern, und die Größe der Ventilzeitsteuerung effektiv zu verringern.
(Vierte Ausführungsform)
11 zeigt nur einen Drehschieber einer Ventilzeitsteuerung nach der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die vierte Ausführungsform ist eine Modifikation der dritten Ausführungsform.
In der vorliegenden Ausführungsform werden eine Spätverstellnut 730 und eine Frühverstellnut 770 auf der Außenwand des Nabenabschnitts 21 so gebildet, dass sie sich in der Umfangsrichtung und nicht in der Längsrichtung erstrecken. Noch genauer erstreckt sich die Spätverstellnut 730 hin zu einer Position in der Nähe der Grenzlinie 250 zwischen dem Nabenabschnitt 21 und dem Flügel 25. Außerdem öffnet sich die Spätverstellnut 730 nicht hin zu der Wandoberfläche 182 des Nabenabschnitts 21 benachbart zu der vorderen Platte 18. In ähnlicher Weise erstreckt sich die Frühverstellnut 770 hin zu einer Position in der Nähe der Grenzlinie 260 zwischen dem Nabenabschnitt 21 und dem Flügel 26. Außerdem öffnet sich die Frühverstellnut 770 nicht hin zu der Wandoberfläche 112 des Nabenabschnitts 21 benachbart zu der hinteren Platte 11.
In der vorliegenden Ausführungsform können die Spätverstellnut 730 und die Frühverstellnut 770 durch Abschneiden der Außenwand des Nabenabschnitts 21 in der Umfangrichtung durch ein Verfahren wie Fräsen gebildet werden. Durch Bilden der Spätverstellnut 730 und der Frühverstellnut 770 wie vorstehend erläutert wird die Bearbeitungszeit zur Herstellung des Produkts effektiv verringert.
(Andere Ausführungsform)
In den vorstehend erläuterten Ausführungsformen steuert die Ventilzeitsteuerung das Einlassventil der Brennkraftmaschine. Die vorliegende Erfindung kann jedoch auf eine Ventilzeitsteuerung anwendbar sein, die ein Auslassventil der Brennkraftmaschine steuert.
In den vorstehenden Ausführungsformen sind die vordere Platte 18 und die hintere Platte 11 getrennt von der Umfangswand 13 des Gehäuses 12 und von den Backen 14 bis 17 gebildet. In einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind jedoch die Umfangswand, die Backen, die vordere Platte und die hintere Platte sämtlich integriert miteinander aufgebaut.
Außerdem wird in den vorstehend erläuterten Ausführungsformen das Zahnrad 113 an der hinteren Platte 11 an einer Position radial außerhalb der hinteren Platte 11 vorgesehen. In einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann das Zahnrad jedoch an einer Position radial außerhalb der Umfangswand des Gehäuses oder der vorderen Platte vorgesehen sein.
Wie vorstehend erläutert, ist die vorliegende Erfindung nicht auf die vorstehend erläuterten Ausführungsformen beschränkt, und daher kann die vorliegende Erfindung in verschiedener Weise verändert werden, falls diese Veränderungen nicht vom in den beigefügten Ansprüchen aufgezeigten Schutzbereich abweichen.
Weitere Vorteile und Änderungen sind für den Fachmann offensichtlich. Die Erfindung ist daher nicht auf die einzelnen Details, Vorrichtungen und Anschauungsbeispiele wie hier gezeigt und beschrieben beschränkt.
Zusammengefasst leistet die Erfindung Folgendes:
Eine Ventilzeitsteuerung umfasst ein Gehäuse 12 und einen Drehschieber 20. Ein Nabenabschnitt 21 des Drehschiebers umfasst einen Frühverstelldurchlass und einen Spätverstelldurchlass. Entweder eine Backe des Gehäuses oder der Nabenabschnitt umfasst eine Frühverstellnut und eine Spätverstellnut. Die Frühverstellnut schafft in einer vollständig in Richtung ”spät” verstellten Position eine Verbindung zwischen einer Frühverstellkammer und dem Frühverstelldurchlass. Die Spätverstellnut schafft in einer vollständig in Richtung ”früh” verstellten Position eine Verbindung zwischen einer Spätverstellkammer und dem Spätverstelldurchlass. Die Frühverstellnut und die Spätverstellnut sind voneinander entlang einer Längsachse des Gehäuses beabstandet.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 3906482 A [0007, 0008]

Claims

Eine Ventilzeitsteuerung zur Anpassung der Zeitpunkte zum Öffnen und Schließen mindestens entweder eines Einlassventils (8) oder eines Auslassventils (9) durch Ändern einer Phase zwischen einer Antriebswelle (2) einer Brennkraftmaschine (1) und einer angetriebenen Welle (4, 5), welche mindestens entweder das Einlassventil (8) oder das Auslassventil (9) aufgrund einer Antriebskraft der Antriebswelle (2) öffnet und schließt, wobei die Ventilzeitsteuerung Folgendes aufweist: ein Gehäuse (12), das synchron mit entweder der Antriebswelle (2) oder der angetriebenen Welle (4, 5) drehbar ist, wobei das Gehäuse (12) Folgendes aufweist: – eine röhrenförmige Umfangswand (13); eine Backe (14 bis 17), die von der Umfangswand (13) radial nach innen vorsteht; – eine vordere Platte (18), die auf einer Seite der Umfangswand (13) entlang der Längsachse des Gehäuses (12) vorgesehen ist; und – eine hintere Platte (11), die auf der anderen Seite der Umfangswand (13) entlang der Längsachse vorgesehen ist; und einen Drehschieber (20), der synchron mit der anderen unter der Antriebswelle (2) und den angetriebenen Wellen (4, 5) drehbar ist, wobei der Drehschieber (20) Folgendes aufweist: – einen Nabenabschnitt (21), der koaxial mit dem Gehäuse (12) vorgesehen ist, wobei der Nabenabschnitt (21) gleitfähig eine Gleitkontaktoberfläche (41 bis 44) der Backe (14 bis 17) berührt, die an einer radial inneren Seite desselben vorgesehen ist, wobei der Nabenabschnitt (21) eine im Allgemeinen hohle zylindrische Form aufweist, wobei die Umfangswand (13), die Backe (14 bis 17) und der Nabenabschnitt (21) zwischen einander eine Druckkammer (50) definieren; und – einen Flügel (24 bis 27), der vom Nabenabschnitt (21) radial nach außen vorsteht, um die Druckkammer (50) in eine Frühverstellkammer (55 bis 58) und eine Spätverstellkammer (51 bis 54) zu unterteilen, die in einer Umfangsrichtung des Gehäuses (12) angeordnet sind; wobei sich der Drehschieber (20) auf Grund eines Druck eines Arbeitsfluids, das entweder der Frühverstellkammer (55 bis 58) oder der Spätverstellkammer (51 bis 54) zugeführt wird, relativ zu dem Gehäuse (12) dreht; wobei der Nabenabschnitt (21) Folgendes aufweist: – einen Frühverstelldurchlass (35 bis 38), der eine Öffnung aufweist, welche einer der Frühverstellkammer (55 bis 58) benachbarten Frühverstellseite der Gleitkontaktoberfläche (41 bis 48) gegenüberliegt, wenn der Drehschieber (20) relativ zu dem Gehäuse (12) in einer vollständig in Richtung ”spät” verstellten Position angeordnet ist; und – einen Spätverstelldurchlass (31 bis 34), der eine Öffnung aufweist, die einer der Spätverstellkammer (51 bis 54) benachbarten Spätverstellseite der Gleitkontaktoberfläche (41 bis 44) gegenüberliegt, wenn der Drehschieber (20) relativ zu dem Gehäuse (12) in einer vollständig in Richtung ”früh” verstellten Position angeordnet ist; wobei ein Teil, nämlich entweder die Backe (14 bis 17) oder der Nabenabschnitt (21), Folgendes aufweist: – eine Frühverstellnut (65 bis 68, 75 bis 78, 650, 770), welche eine Verbindung zwischen der Frühverstellkammer (55 bis 58) und der Öffnung des Frühverstelldurchlasses (35 bis 38) schafft, wenn der Drehschieber (20) relativ zu dem Gehäuse (12) in der vollständig in Richtung ”spät” verstellten Position angeordnet ist; und – eine Spätverstellnut (61 bis 64, 71 bis 74, 610, 730), die eine Verbindung zwischen der Spätverstellkammer (51 bis 54) und der Öffnung des Spätverstelldurchlasses (31 bis 34) schafft, wenn der Drehschieber (20) relativ zu dem Gehäuse (12) in der vollständig in Richtung ”früh” verstellten Position angeordnet ist; und wobei die Frühverstellnut (65 bis 68, 75 bis 78, 650, 770) und die Spätverstellnut (61 bis 64, 71 bis 74, 610, 730) voneinander entlang der Längsachse des Gehäuses (12) beabstandet sind.
Ventilzeitsteuerung nach Anspruch 1, wobei: das eine Teil aus Backe (14 bis 17) und Nabenabschnitt (21) die Backe (14 bis 17) ist; die Frühverstellnut (65 bis 68, 650) und die Spätverstellnut (61 bis 64, 610) an der Gleitkontaktoberfläche (41 bis 44) der Backe (14 bis 17) gebildet sind; entweder die Frühverstellnut (65 bis 68, 650) oder die Spätverstellnut (61 bis 64, 610) auf einer Seite der Gleitkontaktoberfläche (41 bis 44) benachbart zu der hinteren Platte (11) vorgesehen ist; und die andere der beiden, nämlich Spätverstellnut (61 bis 64, 71 bis 74, 610, 730) oder Frühverstellnut (65 bis 68, 75 bis 78, 650, 770), auf der anderen Seite der Gleitkontaktoberfläche (41 bis 44) benachbart zur vorderen Platte (18) vorgesehen ist.
Ventilzeitsteuerung nach Anspruch 2, wobei: die Frühverstellnut (650) und die Spätverstellnut (610) sich in einer Umfangsrichtung erstrecken und sich nicht entlang der Längsachse erstrecken.
Ventilzeitsteuerung nach Anspruch 1, wobei: das eine Teil aus Backe (14 bis 17) und Nabenabschnitt (21) der Nabenabschnitt (21) ist; die Frühverstellnut (75 bis 78, 770) und die Spätverstellnut (71 bis 74, 730) an einer Außenwand des Nabenabschnitts (21) gebildet sind; entweder die Frühverstellnut (75 bis 78, 770) oder die Spätverstellnut (71 bis 74, 730) an einer Seite der Außenwand des Nabenabschnitts (21) benachbart zur hinteren Platte (11) vorgesehen ist; und die andere der beiden, nämlich Spätverstellnut (71 bis 74, 730) oder Frühverstellnut (75 bis 78, 770), auf der anderen Seite der Außenwand des Nabenabschnitts (21) benachbart zur vorderen Platte (18) vorgesehen ist.
Ventilzeitsteuerung nach Anspruch 4, wobei: die Frühverstellnut (770) und die Spätverstellnut (730) sich in einer Umfangsrichtung erstrecken und sich nicht entlang der Längsachse erstrecken.