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Die vorliegende Erfindung richtet sich auf eine stufenlos variable Ventilsteuerungsvorrichtung. Insbesondere richtet sich die Erfindung auf eine elektrische, stufenlos variable Ventilsteuerungsvorrichtung deren gesamte Länge reduziert sein kann und Motorauslegung vereinfacht sein kann.
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Im Allgemeinen ist eine stufenlos variable Ventilsteuerungsvorrichtung (CVVT: Continuous Variable Valve Timing oder Camshaft Phaser: Nockenwellenversteller) ein Bauteil, welches die zeitliche Steuerung des Öffnens und Schließens von Ventilen einstellen kann.
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Eine stufenlos variable Ventilsteuerungsvorrichtung, welche für gewöhnlich von Fahrzeugherstellern verwendet wird, zum Beispiel eine stufenlos variable Ventilsteuerungsvorrichtung nach dem Flügelzellenprinzip (Vane-Type), benötigt relativ geringe Abmessungen und ist ökonomisch.
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Die stufenlos variable Ventilsteuerungsvorrichtung nach dem Flügelzellenprinzip benutzt jedoch Schmieröl eines Motors, und daher kann eine rasche und präzise Steuerung nicht erwartet werden, wenn der Öldruck niedrig ist.
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Besonders im Ruhezustand (Leerlauf), bei hoher Temperatur, beim Anlassen und so weiter, wenn der Öldruck nicht ausreichend ist, können relative Phasenwechsel einer Nockenwelle nicht erzielt werden, und zu viel Abgas wird erzeugt.
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Obwohl eine elektrische, stufenlos variable Ventilsteuerungsvorrichtung die Nachteile beseitigen kann, wird jedoch zur Beibehaltung der Ventilsteuerung, welche gesteuert wird, weiter Energie verbraucht und die gesamte Länge der Vorrichtung muss verlängert werden.
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Aus der
JP H05 - 306 604 A ist eine elektrische, stufenlos variable Ventilsteuerungsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bekannt. Aus der
DE 41 01 676 A1 ist eine weitere elektrische, stufenlos variable Ventilsteuerungsvorrichtung bekannt.
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Die vorstehend offenbarten Informationen dienen nur dem besseren Verständnis des allgemeinen Hintergrundes der Erfindung und sollen nicht als Anerkennung oder eine Form der Anregung verstanden sein, dass diese Informationen den Stand der Technik darstellen, der dem Fachmann bereits bekannt ist.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine stufenlos variable Ventilsteuerungsvorrichtung mit Vorteilen bezüglich einer Reduzierung der gesamten Länge der Vorrichtung und Variation der Ventilsteuerzeiten ohne Verwendung von hydraulischem Druck bereitzustellen.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch eine elektrische, stufenlos variable Ventilsteuerungsvorrichtung gemäß Anspruch 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Eine elektrische, stufenlos variable Ventilsteuerungsvorrichtung umfasst erfindungsgemäß ein Nockenwellenzahnrad, eine drehbar mit dem Nockenwellenzahnrad verbundene Nockenwelle, einen Motorteil, einen Gewindespindelteil, welcher innerhalb des Motorteils angeordnet ist, mit dem Motorteil schraubverbunden ist, und sich längs der Längsrichtung der Nockenwelle entsprechend zu Operationen des Motorteils bewegt, und einen Nockenwellenhalter, welcher den Gewindespindelteil und das Nockenwellenzahnrad drehbar verbindet, wobei der Nockenwellenhalter sich längs einer Längsrichtung der Nockenwelle entsprechend zu der Bewegung des Gewindespindelteils bewegt und einen relativen Phasenwinkel zwischen dem Nockenwellenzahnrad und der Nockenwelle variiert, um die Ventilsteuerzeiten zu steuern.
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Der Motorteil umfasst eine hohle Motorwelle, welche mit dem Gewindespindelteil schraubverbunden ist und den Gewindespindelteil längs der Längsrichtung der Nockenwelle bewegt, wenn die hohle Motorwelle in Betrieb ist, wobei der Gewindespindelteil den Motorteil mit dem Nockenwellenhalter drehbar verbindet, wobei der Gewindespindelteil hohl ausgebildet ist und sich der Nockenwellenhalter mit einem Ende in den Gewindespindelteil hinein erstreckt.
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Bevorzugt weist die hohle Motorwelle einen inneren Schraubkeil für die Schraubverbindung der hohlen Motorwelle mit dem Gewindespindelteil auf, und ein Durchmesser des Nockenwellenhalters ist bevorzugt geringer als ein Durchmesser des inneren Schraubkeils der hohlen Motorwelle.
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Bevorzugt weist der Gewindespindelteil einen sich nach innen erstreckenden ringförmigen Vorsprung auf zur Aufnahme des Endes des Nockenwellenhalters.
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Ein Endbereich des Nockenwellenhalters ist bevorzugt zwischen dem Nockenwellenzahnrad und die Nockenwelle eingesetzt.
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Der Nockenwellenhalter und die Nockenwelle stehen bevorzugt über eine Schraubkeilverzahnung miteinander in Eingriff, welche daran jeweils zur Veränderung des relativen Phasenwinkels zwischen dem Nockenwellenhalter und der Nockenwelle, wenn sich der Nockenwellenhalter längs der Längsrichtung der Nockenwelle bewegt, ausgebildet ist.
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Der Nockenwellenhalter und das Nockenwellenzahnrad stehen bevorzugt über eine Schraubkeilverzahnung miteinander in Eingriff, welche daran jeweils zur Veränderung des relativen Phasenwinkels zwischen dem Nockenwellenhalter und dem Nockenwellenzahnrad, wenn sich der Nockenwellenhalter längs der Längsrichtung der Nockenwelle bewegt, ausgebildet ist.
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Der Nockenwellenhalter und die Nockenwelle stehen bevorzugt über eine erste Schraubkeilverzahnung miteinander in Eingriff, welche daran jeweils zur Veränderung des relativen Phasenwinkels zwischen dem Nockenwellenhalter und der Nockenwelle, wenn sich der Nockenwellenhalter längs der Längsrichtung der Nockenwelle bewegt, ausgebildet ist, und der Nockenwellenhalter und das Nockenwellenzahnrad stehen über eine zweite Schraubkeilverzahnung miteinander in Eingriff, welche daran jeweils zur Veränderung des relativen Phasenwinkels zwischen dem Nockenwellenhalter und dem Nockenwellenzahnrad, wenn sich der Nockenwellenhalter längs der Längsrichtung der Nockenwelle bewegt, ausgebildet ist, wobei die erste Schraubkeilverzahnung und die zweite Schraubkeilverzahnung in derselben Diagonalrichtung ausgebildet sind.
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Ein Passlager ist bevorzugt zwischen dem Nockenwellenhalter und dem Gewindespindelteil angeordnet.
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Die Nockenwelle ist bevorzugt mit einem Nockenwellengewindeteil verbunden, welcher in der Nockenwellenhalter eingreift, eine Fixierungsnocke zwischen dem Nockenwellenzahnrad und der Nockenwelle angeordnet ist, um die Nockenwelle mit dem Nockenwellengewindeteil zu verbinden, und der Nockenwellenhalter zwischen dem Nockenwellenzahnrad und dem Nockenwellengewindeteil angeordnet ist.
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Der Nockenwellenhalter und der Nockenwellengewindeteil stehen bevorzugt über eine Schraubkeilverzahnung miteinander in Eingriff, welche daran jeweils zur Veränderung des relativen Phasenwinkels zwischen dem Nockenwellenhalter und der Nockenwelle, wenn sich der Nockenwellenhalter längs der Längsrichtung der Nockenwelle bewegt, ausgebildet ist.
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Der Nockenwellenhalter und das Nockenwellenzahnrad stehen bevorzugt über eine Schraubkeilverzahnung miteinander in Eingriff, welche daran jeweils zur Veränderung des relativen Phasenwinkels zwischen dem Nockenwellenhalter und dem Nockenwellenzahnrad, wenn sich der Nockenwellenhalter längs der Längsrichtung der Nockenwelle bewegt, ausgebildet ist.
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Der Nockenwellenhalter und der Nockenwellengewindeteil stehen bevorzugt über eine erste Schraubkeilverzahnung miteinander in Eingriff, welche daran jeweils zur Veränderung des relativen Phasenwinkels zwischen dem Nockenwellenhalter und der Nockenwelle, wenn sich der Nockenwellenhalter längs der Längsrichtung der Nockenwelle bewegt, ausgebildet ist, und der Nockenwellenhalter und das Nockenwellenzahnrad stehen über eine zweite Schraubkeilverzahnung miteinander in Eingriff, welche daran jeweils zur Veränderung des relativen Phasenwinkels zwischen dem Nockenwellenhalter und dem Nockenwellenzahnrad, wenn sich der Nockenwellenhalter längs der Längsrichtung der Nockenwelle bewegt, ausgebildet ist, wobei die erste Schraubkeilverzahnung und die zweite Schraubkeilverzahnung in derselben Diagonalrichtung ausgebildet sind.
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Die Nockenwelle ist bevorzugt mit einem Nockenwellengewindeteil verbunden, welcher in der Nockenwellenhalter eingreift, und der Nockenwellenhalter ist zwischen dem Nockenwellenzahnrad und dem Nockenwellengewindeteil angeordnet.
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Ein Ende der Nockenwelle umgibt bevorzugt drehbar ein Ende des Nockenwellenzahnrades.
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Der Nockenwellenhalter und der Nockenwellengewindeteil stehen bevorzugt über eine Schraubkeilverzahnung miteinander in Eingriff, welche daran jeweils zur Veränderung des relativen Phasenwinkels zwischen dem Nockenwellenhalter und der Nockenwelle, wenn sich der Nockenwellenhalter längs der Längsrichtung der Nockenwelle bewegt, ausgebildet ist.
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Der Nockenwellenhalter und das Nockenwellenzahnrad stehen bevorzugt über eine Schraubkeilverzahnung miteinander in Eingriff, welche daran jeweils zur Veränderung des relativen Phasenwinkels zwischen dem Nockenwellenhalter und dem Nockenwellenzahnrad, wenn sich der Nockenwellenhalter längs der Längsrichtung der Nockenwelle bewegt, ausgebildet ist.
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Der Nockenwellenhalter und der Nockenwellengewindeteil stehen bevorzugt über eine erste Schraubkeilverzahnung miteinander in Eingriff, welche daran jeweils zur Veränderung des relativen Phasenwinkels zwischen dem Nockenwellenhalter und der Nockenwelle, wenn sich der Nockenwellenhalter längs der Längsrichtung der Nockenwelle bewegt, ausgebildet ist, und der Nockenwellenhalter und das Nockenwellenzahnrad stehen über eine zweite Schraubkeilverzahnung miteinander in Eingriff, welche daran jeweils zur Veränderung des relativen Phasenwinkels zwischen dem Nockenwellenhalter und dem Nockenwellenzahnrad, wenn sich der Nockenwellenhalter längs der Längsrichtung der Nockenwelle bewegt, ausgebildet ist, wobei die erste Schraubkeilverzahnung und die zweite Schraubkeilverzahnung in derselben Diagonalrichtung ausgebildet sind.
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Gemäß den beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann die elektrische, stufenlos variable Ventilsteuerungsvorrichtung ungeachtet des Öldrucks eines Motors die Ventilsteuerung variieren.
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Wenn eine Einstellung der zeitlichen Steuerung des Öffnens und Schließens nicht benötigt wird, braucht die stufenlos variable Ventilsteuerungsvorrichtung gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung keine Energieversorgung und so weiter, so dass die Motoreffizienz verbessert werden kann.
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Die stufenlos variable Ventilsteuerungsvorrichtung gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann außerdem nach einfachen Schemata hergestellt werden, so dass Montagekosten reduziert werden können.
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Die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung weist weitere Vorteile auf, die im Detail durch die beigefügten Zeichnungen, die hiermit mit einbezogen sind, und die nachstehende detaillierte Beschreibung ersichtlich werden und dargelegt sind, die zugleich dazu dienen, bestimmte Prinzipien der vorliegenden Erfindung zu erläutern.
- 1 und 2 zeigen Querschnitte einer elektrischen, stufenlos variablen Ventilsteuerungsvorrichtung gemäß der verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
- 3 zeigt eine abgewickelte Ansicht einer elektrischen, stufenlos variablen Ventilsteuerungsvorrichtung gemäß der verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
- 4 zeigt einen Querschnitt einer Elektrischen, stufenlos variablen Ventilsteuerungsvorrichtung gemäß der verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
- 5 zeigt eine abgewickelte Ansicht einer elektrischen, stufenlos variablen Ventilsteuerungsvorrichtung gemäß der verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
- 6 zeigt einen Querschnitt einer elektrischen, stufenlos variablen Ventilsteuerungsvorrichtung gemäß der verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
- 7 zeigt einen Querschnitt einer Elektrischen, stufenlos variablen Ventilsteuerungsvorrichtung gemäß der verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
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Die angefügten Figuren sollen derart verstanden werden, dass diese nicht notwendigerweise maßstabsgetreu sind und eine etwas vereinfachte Darstellung verschiedener Merkmale zur Veranschaulichung der Grundprinzipien der Erfindung präsentieren. Die hierin offenbarten spezifischen konstruktiven Merkmale der vorliegenden Erfindung, umfassend zum Beispiel spezielle Größenordnungen, Orientierungen, Anordnungen und Formen, werden zum Teil durch die beabsichtigten Anwendungen und die Verwendungsumgebung bestimmt.
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In den Figuren beziehen sich die Bezugszeichen in den verschiedenen Figuren der Zeichnung auf dieselben oder äquivalente Teile der vorliegenden Erfindung.
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Es wird nun detailliert Bezug auf verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung genommen, von denen Beispiele in den beigefügten Zeichnung dargestellt sind und nachstehend beschrieben werden. Obgleich die Erfindung in Verbindung mit beispielhaften Ausführungsformen beschrieben wird, soll dies so verstanden werden, dass die vorliegende Beschreibung nicht beabsichtigt, die Erfindung auf diese beispielhaften Ausführungsformen zu beschränken. Im Gegenteil, die Erfindung beabsichtigt, nicht nur die beispielhaften Ausführungsformen zu erfassen, sondern auch verschiedene Alternativen, Modifikationen, Äquivalente und weitere Ausführungsformen, die im Rahmen der Erfindung, wie sie in den beigefügten Ansprüchen definiert ist, enthalten sind.
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Beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden detailliert mit Bezug zu den angefügten Figuren beschrieben.
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1 und 2 zeigen Querschnitte einer elektrischen, stufenlos variablen Ventilsteuerungsvorrichtung gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung und 3 zeigt eine abgewickelte Ansicht einer elektrischen, stufenlos variablen Ventilsteuerungsvorrichtung gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
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Bezugnehmend auf die 1 bis 3 umfasst eine elektrische, stufenlos variable Ventilsteuerungsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ein Nockenwellenzahnrad 10, eine drehbar mit dem Nockenwellenzahnrad 10 verbundene Nockenwelle 20, einen Motorteil 30, einen Gewindespindelteil 40, welcher innerhalb des Motorteils 30 angeordnet ist, mit dem Motorteil 30 schraubverbunden ist, und sich entsprechend den Operationen des Motorteils 30 längs der Längsrichtung der Nockenwelle 20 bewegt, und einen Nockenwellenhalter 50, welcher sich längs der Längsrichtung der Nockenwelle 20 entsprechend zu der Bewegung des Gewindespindelteils 40 bewegt und einen relativen Phasenwinkel zwischen dem Nockenwellenzahnrad 10 und der Nockenwelle 20 variiert, um die Ventilsteuerzeiten zu steuern.
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Ein Verbindungsring 14 ist an dem Nockenwellenzahnrad 10 angeordnet und das Nockenwellenzahnrad 10 und die Nockenwelle 20 sind mittels des Verbindungsrings 14 zusammengesetzt.
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Der Motorteil 30 weist eine hohle Motorwelle 32 auf, welche mit dem Gewindespindelteil 40 schraubverbunden ist und den Gewindespindelteil 40 längs der Längsrichtung der Nockenwelle 20 bewegt, wenn die hohle Motorwelle 32 in Betrieb ist.
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Das heißt, ein Motorwellengewinde 34 ist an der hohlen Motorwelle 32 ausgebildet und ein Gewindespindelteilgewinde 42 ist an dem Gewindespindelteil 40 ausgebildet, und wenn die hohle Motorwelle 32 rotiert, bewegt sich der Gewindespindelteil 40 längs der Längsrichtung der Nockenwelle 20.
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Der Nockenwellenhalter 50 ist zwischen dem Nockenwellenzahnrad 10 und die Nockenwelle 20 eingesetzt.
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Ein Passlager 60 ist zwischen dem Nockenwellenhalter 50 und dem Gewindespindelteil 40 angeordnet.
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Der Nockenwellenhalter 50 und die Nockenwelle 20 stehen über eine erste Schraubkeilverzahnung miteinander in Eingriff, welche daran jeweils zur Veränderung des relativen Phasenwinkels zwischen dem Nockenwellenhalter 50 und der Nockenwelle 20, wenn sich der Nockenwellenhalter 50 längs der Längsrichtung der Nockenwelle 20 bewegt, ausgebildet ist.
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Das heißt, ein innerer Nockenwellenhalter-Schraubkeil 54 ist an dem Nockenwellenhalter 50 ausgebildet, ein Nockenwellenschraubkeil 22 ist an der Nockenwelle 20 ausgebildet, und der relative Phasenwinkel zwischen dem Nockenwellenhalter 50 und der Nockenwelle 20 wird geändert, wenn sich der Nockenwellenhalter 50 längs der Längsrichtung der Nockenwelle 20 bewegt.
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Der Nockenwellenhalter 50 und das Nockenwellenzahnrad 10 stehen über eine zweite Schraubkeilverzahnung miteinander in Eingriff, welche daran jeweils zur Veränderung des relativen Phasenwinkels zwischen dem Nockenwellenhalter 50 und dem Nockenwellenzahnrad 10, wenn sich der Nockenwellenhalter 50 längs der Längsrichtung der Nockenwelle 20 bewegt, ausgebildet ist.
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Das heißt, ein äußerer Nockenwellenhalter-Schraubkeil 52 ist an dem Nockenwellenhalter 50 ausgebildet, ein Zahnradschraubkeil 12 ist an dem Nockenwellenzahnrad 10 ausgebildet, und der relative Phasenwinkel zwischen dem Nockenwellenhalter 50 und dem Nockenwellenzahnrad 10 wird geändert, wenn sich der Nockenwellenhalter 50 längs der Längsrichtung der Nockenwelle 20 bewegt.
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Die erste Schraubkeilverzahnung und die zweite Schraubkeilverzahnung sind in derselben Diagonalrichtung ausgebildet.
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Und folglich, wenn der Nockenwellenhalter 50 sich längs der Längsrichtung der Nockenwelle 20 bewegt, wird der relative Phasenwinkel zwischen dem Nockenwellenhalter 50 und dem Nockenwellenzahnrad 10 zu „A“ geändert, und wird der relative Phasenwinkel zwischen dem Nockenwellenhalter 50 und der Nockenwelle 20 zu „B“ geändert, und dann wird der relative Phasenwinkel zwischen dem Nockenwellenzahnrad 10 und der Nockenwelle 20 die Summe aus „A“ und „B“.
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Der Nockenwellenhalter 50 und der Gewindespindelteil 40 sind drehbar verbunden, so dass das Nockenwellenzahnrad 10 und die Nockenwelle 20 selbstarretiert sein können, wenn eine Einstellung der zeitlichen Steuerung des Öffnens und Schließens der Ventile nicht benötigt wird, so dass keine Energieversorgung für den Motorteil 30 benötigt wird und die Motoreffizienz verbessert werden kann.
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4 zeigt einen Querschnitt einer elektrischen, stufenlos variablen Ventilsteuerungsvorrichtung gemäß der zweiten beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, und 5 zeigt eine abgewickelte Ansicht einer elektrischen, stufenlos variablen Ventilsteuerungsvorrichtung gemäß der zweiten beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
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Die zweite beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ähnlich zu der ersten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, so dass eine detaillierte Beschreibung derselben Elemente ausgelassen wird.
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Bezugnehmend auf die 4 und 5, umfasst eine elektrische, stufenlos variable Ventilsteuerungsvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung auf, ein Nockenwellenzahnrad 110, eine drehbar mit dem Nockenwellenzahnrad 110 verbundene Nockenwelle 120, einen Motorteil 130, einen Gewindespindelteil 140, welcher innerhalb des Motorteils 130 angeordnet ist, mit dem Motorteil 130 schraubverbunden ist, und sich längs der Längsrichtung der Nockenwelle 120 entsprechend zu Operationen des Motorteils 130 bewegt, und einen Nockenwellenhalter 150, welcher sich längs einer Längsrichtung der Nockenwelle 120 entsprechend zu der Bewegung des Gewindespindelteils 140 bewegt und einen relativen Phasenwinkel zwischen dem Nockenwellenzahnrad 110 und der Nockenwelle 120 variiert, um die Ventilsteuerzeiten zu steuern.
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Ein Verbindungsring 114 ist an dem Nockenwellenzahnrad 110 angeordnet und das Nockenwellenzahnrad 110 und die Nockenwelle 120 sind mittels des Verbindungsrings 114 zusammengesetzt.
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Der Motorteil 130 weist eine hohle Motorwelle 132 auf, welche mit dem Gewindespindelteil 140 schraubverbunden ist und den Gewindespindelteil 140 längs der Längsrichtung der Nockenwelle 120 bewegt, wenn die hohle Motorwelle 132 in Betrieb ist.
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Das heißt, ein Motorwellengewinde 134 ist an der hohlen Motorwelle 132 ausgebildet und ein Gewindespindelteilgewinde 142 ist an dem Gewindespindelteil 140 ausgebildet, und wenn die hohle Motorwelle 132 rotiert, bewegt sich der Gewindespindelteil 140 längs der Längsrichtung der Nockenwelle 120.
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Ein Passlager 160 ist zwischen dem Nockenwellenhalter 150 und dem Gewindespindelteil 140 angeordnet.
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Ein innerer Nockenwellenhalter-Schraubkeil 154 ist an dem Nockenwellenhalter 150 ausgebildet, ein Nockenwellenschraubkeil 122 ist an der Nockenwelle 120 ausgebildet, und der relative Phasenwinkel zwischen dem Nockenwellenhalter 150 und der Nockenwelle 120 wird nicht geändert während sich der Nockenwellenhalter 150 längs der Längsrichtung der Nockenwelle 120 bewegt.
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Ein äußerer Nockenwellenhalter-Schraubkeil 152 ist an dem Nockenwellenhalter 150 ausgebildet, ein Zahnradschraubkeil 112 ist an dem Nockenwellenzahnrad 110 ausgebildet, und der relative Phasenwinkel zwischen dem Nockenwellenhalter 150 und dem Nockenwellenzahnrad 110 wird geändert, wenn sich der Nockenwellenhalter 150 längs der Längsrichtung der Nockenwelle 120 bewegt.
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Und folglich, wenn der Nockenwellenhalter 150 sich längs der Längsrichtung der Nockenwelle 120 bewegt, wird die relative Phasenwinkeländerung zwischen dem Nockenwellenhalter 150 und dem Nockenwellenzahnrad 110 die relative Phasenwinkeländerung zwischen dem Nockenwellenzahnrad 110 und der Nockenwelle 120 sein.
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Im Vergleich mit der elektrischen, stufenlos variablen Ventilsteuerungsvorrichtung gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann die elektrische, stufenlos variable Ventilsteuerungsvorrichtung gemäß der zweiten beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung den Schraubkeilverzahnung-Formungsprozess reduzieren und kann somit kann der Herstellungsprozess vereinfach werden, während die relative Phasenänderung relativ kleiner ist als die der ersten beispielhaften Ausführungsform.
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In der Zeichnung ist nicht gezeigt, dass hingegen eine Schraubkeilverzahnung an dem Nockenwellenhalter 150 und der Nockenwelle 120 ausgebildet sein kann und folglich die relative Phasenwinkeländerung zwischen dem Nockenwellenhalter 150 und der Nockenwelle 120 die relative Phasenwinkeländerung zwischen dem Nockenwellenzahnrad 110 und der Nockenwelle 120 sein wird. Auch in diesem Fall wird der Herstellungsprozess vereinfacht, während die relative Phasenänderung relativ kleiner ist als die der ersten beispielhaften Ausführungsform.
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6 zeigt einen Querschnitt einer elektrischen, stufenlos variablen Ventilsteuerungsvorrichtung gemäß der dritten beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
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Die dritte beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ähnlich zu der ersten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, so dass eine detaillierte Beschreibung derselben Elemente ausgelassen wird.
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Bezugnehmend auf die 6 umfasst eine elektrische, stufenlos variable Ventilsteuerungsvorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung auf, ein Nockenwellenzahnrad 210, eine drehbar mit dem Nockenwellenzahnrad 210 verbundene Nockenwelle 220, einen Motorteil 230, einen Gewindespindelteil 240, welches innerhalb des Motorteils 230 angeordnet ist, mit dem Motorteil 230 schraubverbunden ist, und sich längs der Längsrichtung der Nockenwelle 220 entsprechend zu Operationen des Motorteils 230 bewegt, und einen Nockenwellenhalter 250, welcher sich längs einer Längsrichtung der Nockenwelle 220 entsprechend zu der Bewegung des Gewindespindelteils 240 bewegt und einen relativen Phasenwinkel zwischen dem Nockenwellenzahnrad 210 und der Nockenwelle 220 variiert, um die Ventilsteuerzeiten zu steuern.
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Der Motorteil 230 weist eine hohle Motorwelle 232 auf, welche mit dem Gewindespindelteil 240 schraubverbunden ist und den Gewindespindelteil 240 längs der Längsrichtung der Nockenwelle 220 bewegt, wenn die hohle Motorwelle 232 in Betrieb ist.
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Das heißt, ein Motorwellengewinde 234 ist an der hohlen Motorwelle 232 ausgebildet und ein Gewindespindelteilgewinde 242 ist an dem Gewindespindelteil 240 ausgebildet, und wenn die hohle Motorwelle 232 rotiert, bewegt sich der Gewindespindelteil 240 längs der Längsrichtung der Nockenwelle 220.
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Ein Passlager 260 ist zwischen dem Nockenwellenhalter 250 und dem Gewindespindelteil 240 angeordnet.
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Die Nockenwelle 220 ist mit einem Nockenwellengewindeteil 270 verbunden, welcher in den Nockenwellenhalter 250 eingreift, und eine Fixierungsnocke 274 ist zwischen dem Nockenwellenzahnrad 210 und der Nockenwelle 220 angeordnet, zur Verbindung der Nockenwelle 220 mit dem Nockenwellengewindeteil 270. Der Nockenwellengewindeteil 270 und die Nockenwelle 220 sind mittels der Fixierungsnocke 274 zusammengesetzt durch eine Schraubverbindung, Zwangseinfügung, Schweißung, und so weiter, und folglich kann der Montageprozess verbessert werden.
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Der Nockenwellenhalter 250 ist zwischen dem Nockenwellenzahnrad 210 und dem Nockenwellengewindeteil 270 eingesetzt.
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Der Nockenwellenhalter 250 und der Nockenwellengewindeteil 270 stehen über eine Schraubkeilverzahnung miteinander in Eingriff, welche daran jeweils zur Veränderung des relativen Phasenwinkels zwischen dem Nockenwellenhalter 250 und der Nockenwelle 220, während sich der Nockenwellenhalter 250 längs der Längsrichtung der Nockenwelle 220 bewegt, ausgebildet ist.
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Ein innerer Nockenwellenhalter-Schraubkeil 254 ist an dem Nockenwellenhalter 250 ausgebildet, ein Nockenwellenschraubkeil 272 ist an dem Nockenwellengewindeteil 270 ausgebildet, und folglich wird der relative Phasenwinkel zwischen dem Nockenwellenhalter 250 und der Nockenwelle 220 geändert, während sich der Nockenwellenhalter 250 längs der Längsrichtung der Nockenwelle 220 bewegt.
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Ein äußerer Nockenwellenhalter-Schraubkeil 252 ist an dem Nockenwellenhalter 250 ausgebildet, ein Zahnradschraubkeil 212 ist an dem Nockenwellenzahnrad 210 ausgebildet, und der relative Phasenwinkel zwischen dem Nockenwellenhalter 250 und dem Nockenwellenzahnrad 210 wird geändert, wenn sich der Nockenwellenhalter 250 längs der Längsrichtung der Nockenwelle 220 bewegt.
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Ähnlich zu der zweiten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, kann eine Schraubkeilverbindung deren relativer Phasenwinkelwechsel nicht auftritt, zwischen dem Nockenwellenhalter 250 und dem Nockenwellengewindeteil 270, oder zwischen dem Nockenwellenhalter 250 und dem Nockenwellenzahnrad 210 ebenso möglich sein.
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In der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann folglich, da der Nockenwellengewindeteil 270 an der Nockenwelle 220 unter Verwendung der Fixierungsnocken 274 montiert sein kann, der Montageprozess verbessert und vereinfacht werden.
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7 zeigt einen Querschnitt einer elektrischen, stufenlos variablen Ventilsteuerungsvorrichtung gemäß der vierten beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
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Die vierte beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ähnlich zu der ersten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, so dass eine detaillierte Beschreibung derselben Elemente ausgelassen wird.
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Bezugnehmend auf die 7 weist eine elektrische, stufenlos variable Ventilsteuerungsvorrichtung gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung auf, ein Nockenwellenzahnrad 310, eine drehbar mit dem Nockenwellenzahnrad 310 verbundene Nockenwelle 320, einen Motorteil 330, einen Gewindespindelteil 340, welcher innerhalb des Motorteils 330 angeordnet ist, mit dem Motorteil 330 schraubverbunden ist, und sich längs der Längsrichtung der Nockenwelle 320 entsprechend zu Operationen des Motorteils 330 bewegt, und einen Nockenwellenhalter 350, welcher sich längs einer Längsrichtung der Nockenwelle 320 entsprechend zu der Bewegung des Gewindespindelteils 340 bewegt und einen relativen Phasenwinkel zwischen dem Nockenwellenzahnrad 310 und der Nockenwelle 320 variiert, um die Ventilsteuerzeiten zu steuern.
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Das Motorteil 330 weist eine hohle Motorwelle 332 auf, welche mit dem Gewindespindelteil 340 schraubverbunden ist und den Gewindespindelteil 340 längs der Längsrichtung der Nockenwelle 320 bewegt, wenn die hohle Motorwelle 332 in Betrieb ist.
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Das heißt, ein Motorwellengewinde 334 ist an der hohlen Motorwelle 332 ausgebildet und ein Gewindespindelteilgewinde 342 ist an dem Gewindespindelteil 340 ausgebildet, und wenn die hohle Motorwelle 332 rotiert, bewegt sich der Gewindespindelteil 340 längs der Längsrichtung der Nockenwelle 320.
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Ein Passlager 360 ist zwischen dem Nockenwellenhalter 50 und dem Gewindespindelteil 340 angeordnet.
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Die Nockenwelle 320 ist mit einem Nockenwellengewindeteil 370 verbunden, welcher in der Nockenwellenhalter 350 eingreift, und der Nockenwellenhalter 350 ist zwischen dem Nockenwellenzahnrad 310 und dem Nockenwellengewindeteil 370 eingesetzt.
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Der Nockenwellenhalter 350 und der Nockenwellengewindeteil 270 stehen über eine Schraubkeilverzahnung miteinander in Eingriff, welche daran jeweils zur Veränderung des relativen Phasenwinkels zwischen dem Nockenwellenhalter 350 und der Nockenwelle 320, wenn sich der Nockenwellenhalter 350 längs der Längsrichtung der Nockenwelle 320 bewegt, ausgebildet ist.
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Ein innerer Nockenwellenhalter-Schraubkeil 354 ist an dem Nockenwellenhalter 350 ausgebildet, ein Nockenwellenschraubkeil 372 ist an dem Nockenwellengewindeteil 370 ausgebildet, und folglich wird der relative Phasenwinkel zwischen dem Nockenwellenhalter 350 und der Nockenwelle 320 geändert, während sich der Nockenwellenhalter 350 längs der Längsrichtung der Nockenwelle 320 bewegt.
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Ein äußerer Nockenwellenhalter-Schraubkeil 352 ist an dem Nockenwellenhalter 350 ausgebildet, ein Zahnradspiralkerbverzahnung 312 ist an dem Nockenwellenzahnrad 310 ausgebildet, und der relative Phasenwinkel zwischen dem Nockenwellenhalter 350 und dem Nockenwellenzahnrad 310 wird geändert, wenn sich der Nockenwellenhalter 350 längs der Längsrichtung der Nockenwelle 320 bewegt.
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Ähnlich zu der zweiten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, kann eine Schraubkeilverzahnung, deren relativer Phasenwinkelwechsel nicht auftritt, zwischen dem Nockenwellenhalter 350 und dem Nockenwellengewindeteil 370, oder zwischen dem Nockenwellenhalter 350 und dem Nockenwellenzahnrad 310 ebenso möglich sein.
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In der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann folglich, da der Nockenwellengewindeteil 370 an der Nockenwelle 320 montiert sein kann, der Montageprozess verbessert und vereinfacht werden.
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Für eine Vereinfachung der Beschreibung und für eine genaue Definition in den beigefügten Ansprüchen werden die Begriffe „obere“, „untere“, „innere“ und „äußere“ zur Beschreibung von Merkmalen der beispielhaften Ausführungsformen in Bezug auf die Positionen solcher Merkmale wie in den Figuren gezeigt benutzt.
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Die vorstehenden Beschreibungen spezieller Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind aus Zwecken der Erläuterung und Beschreibung aufgeführt worden. Sie beabsichtigen nicht, erschöpfend zu sein oder die Erfindung auf die offenbarten konkreten Formen zu beschränken, so dass viele Modifikationen und Variationen im Lichte der vorstehenden technischen Lehre möglich sind. Die beispielhaften Ausführungsformen wurden ausgewählt und beschrieben, um bestimmte Prinzipien der Erfindung und ihre praktische Anwendung zu beschreiben, um dadurch anderen Fachleuten zu ermöglichen, verschiedene exemplarische Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung herzustellen und zu verwenden, als auch verschiedene Alternativen oder Modifikationen davon. Der Umfang der Erfindung ist durch die beigefügten Ansprüche und ihre Äquivalente definiert.
