DE102012218318A1

DE102012218318A1 - Ventilzeitsteuervorrichtung

Info

Publication number: DE102012218318A1
Application number: DE201210218318
Authority: DE
Inventors: Toshiaki Uda
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2011-10-13
Filing date: 2012-10-08
Publication date: 2013-04-18
Also published as: JP2013087626A

Abstract

Eine Ventilzeitsteuerung (10) umfasst ein Gehäuse (11) mit einem Zylinderteil (130) und einem Gleitstück (131), einen Flügelrotor (16), der ein Nabenteil (160) und einen Flügel (161) aufweist, ein Teil (20) mit spezifischer Form, das gebildet ist, um sich entlang einer Außenwand des Nabenteils von einem Ende des Flügels benachbart zu dem Nabenteil zu erstrecken, und einen spezifischen Nutabschnitt (60), der gebildet ist, um zu einer Form des Teils spezifischer Form zu passen, indem ein Endabschnitt des Gleitstücks gegenüber dem Zylinderteil in einer radialen Richtung von einer Kante des Endabschnitts benachbart zu dem Flügel in einer Frühverstellrichtung oder einer Verzögerungsrichtung abgeschnitten wird. Ein Mittelwert einer Drehmomentschwankung wirkt auf den Flügelrotor in einer Mittelwertrichtung und das Teil mit spezifischer Form wird gebildet, um sich von dem Flügel in einer Richtung weg von der Mittelwertrichtung zu erstrecken.

Description

Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf eine Ventilzeitsteuervorrichtung, die eine Ventilzeitsteuerung mindestens entweder eines Einlassventils oder eines Auslassventils einer Maschine mit interner Verbrennung steuert.
Die JP-2003-328707 A beschreibt eine Ventilzeitsteuervorrichtung, die eine Ventilzeitsteuerung mindestens entweder eines Einlassventils oder eines Auslassventils einer Maschine mit interner Verbrennung durch Drehen eines Flügelrotors relativ zu einem Gehäuse steuert. Eine Verzögerungskammer und eine Frühverstellkammer sind so definiert, dass sie einander über einen Flügel des Flügelrotors gegenüberliegen, indem eine Unterbringungskammer, die in dem Gehäuse definiert ist, durch den Flügel unterteilt ist. Der Flügel steht von einem Nabenteil des Flügelrotors in einer radialen Richtung nach außen vor. Der Flügelrotor wird relativ zu dem Gehäuse in einer Verzögerungsrichtung oder einer Frühverstellrichtung durch Zufuhr von Arbeitsfluid in die Verzögerungskammer und die Frühverstellkammer gedreht.
Eine Fläche einer ersten Wandfläche des Flügels, die der Frühverstellkammer gegenüberliegt, ist ungefähr gleich groß wie eine Fläche einer zweiten Wandfläche des Flügels, der der Verzögerungskammer gegenüberliegt. Wenn der Flügelrotor mit Bezug auf das Gehäuse in einer neutralen Position angeordnet ist (das bedeutet, wenn der Flügel an einer mittleren Position in der Unterbringungskammer angeordnet ist), weisen die Verzögerungskammer und die Frühverstellkammer daher ungefähr dieselbe Form und dasselbe Volumen auf.
Wenn die Ventilzeitsteuervorrichtung betätigt wird, wirkt entsprechend der Drehung einer angetriebenen Welle eine Drehmomentschwankung periodisch auf den Flügelrotor in der Verzögerungsrichtung oder der Frühverstellrichtung. Die Drehmomentschwankung weist einen Mittelwert auf, der in der Verzögerungsrichtung oder der Frühverstellrichtung wirkt.
In der JP-2003-328707 A wirkt der Mittelwert der Drehmomentschwankung auf den Flügelrotor in der Verzögerungsrichtung. Wenn der Flügelrotor in einer Zielphase gehalten wird, die sich von der maximal in Richtung früh verstellten Position oder der maximal in Richtung spät verstellten Position unterscheidet, ist ein Druck des Arbeitsfluids in der Frühverstellkammer größer als ein Druck des Arbeitsfluids in der Verzögerungskammer. Somit wird eine relative Drehung des Flügelrotors durch Aufheben des Mittelwerts der Drehmomentschwankung eingeschränkt.
Weil jedoch zu dieser Zeit ein Druckunterschied zwischen der Frühverstellkammer und der Verzögerungskammer erzeugt wird, kann das Arbeitsfluid der Frühverstellkammer in die Verzögerungskammer übertreten. Wenn das Arbeitsfluid übertritt, kann es schwierig werden, den Flügelrotor in der Zielphase zu halten. Als ein Ergebnis kann sich der Kraftstoffverbrauch vergrößern und die Emissionssteuerung kann schwierig werden.
Die JP-2000-179314 A beschreibt eine Ventilzeitsteuervorrichtung, die eine Feder aufweist, die einen Flügelrotor in einer Frühverstellrichtung relativ zu einem Gehäuse vorspannt. Wenn eine Maschine angehalten wird, wird der Flügelrotor durch die Vorspannkraft der Feder in die maximal in Richtung früh verstellte Position bewegt, um dadurch die Anlasseigenschaften der Maschine sicher zu stellen. Ein Mittelwert einer Drehmomentschwankung wirkt auf den Flügelrotor in einer Verzögerungsrichtung und wird durch die Vorspannkraft der Feder ausgeglichen.
Die Vorspannkraft der Feder wird jedoch größer als der Mittelwert der Drehmomentschwankung festgelegt. Daher ist es notwendig, den Druck des Arbeitsfluids in der Verzögerungskammer größer als den Druck des Arbeitsfluids in der Frühverstellkammer zu machen, wenn der Flügelrotor in der Zielphase gehalten wird. Zu dieser Zeit wird eine Druckdifferenz zwischen der Frühverstellkammer und der Verzögerungskammer so erzeugt, dass das Arbeitsfluid aus der Frühverstellkammer in die Verzögerungskammer übertreten kann. Als ein Ergebnis kann der Kraftstoffverbrauch steigen und die Emissionssteuerung kann schwierig werden.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, eine Ventilzeitsteuervorrichtung zu schaffen, die die Ventilzeitgebung genau steuern kann, und das Arbeitsfluid vom Übertritt zwischen einer Frühverstellkammer und einer Verzögerungskammer in der Ventilzeitsteuervorrichtung abhalten kann.
Nach einem Beispiel der vorliegenden Offenbarung ist eine Ventilzeitsteuervorrichtung in einem Kraftübertragungssystem angeordnet, das eine Leistung einer Maschine mit interner Verbrennung von einer Antriebswelle an eine angetriebene Welle überträgt, um eine Ventilzeitsteuerung mindestens entweder eines Einlassventils oder eines Auslassventils durch die angetriebene Welle zu steuern, und das ein Gehäuse, einen Flügelrotor, ein spezifisch geformtes Teil und einen spezifischen Nutabschnitt aufweist. Das Gehäuse weist ein Zylinderteil, ein Abschlussteil, das Enden des Zylinderteils in einer axialen Richtung abschließt, und ein Gleitstück auf, das sich von einer Innenwand des Zylinderteils in einer radialen Richtung nach innen erstreckt, um eine Unterbringungskammer zwischen dem Abschlussteil und dem Zylinderteil zu definieren. Das Gehäuse dreht mit entweder der Antriebswelle oder der Abtriebswelle um eine Drehachse des Zylinderteils. Der Flügelrotor ist dem Gehäuse untergebracht und umfasst ein zylindrisches Nabenteil und einen Flügel. Das zylindrische Nabenteil weist eine Außenwand auf, die gleitfähig ein Ende des Gleitstücks gegenüber dem Zylinderteil in der radialen Richtung berührt. Der Flügel steht von der Außenwand des Nabenteils in der radialen Richtung nach außen vor, um die Unterbringungskammer in eine Verzögerungskammer und eine Frühverstellkammer zu unterteilen. Der Flügel weist ein Ende gegenüber dem Nabenteil auf, um gleitfähig mit der Innenwand des Zylinderteils in Kontakt zu sein. Der Flügelrotor dreht mit der anderen aus der Antriebswelle und der angetriebenen Welle um eine Drehachse des Nabenteils. Der Flügelrotor wird durch einen Druck von Arbeitsfluid angetrieben, das in die Verzögerungskammer oder die Frühverstellkammer zugeführt wird, um sich relativ zu dem Gehäuse in einer Verzögerungsrichtung oder einer Frühverstellrichtung zu drehen. Das Teil mit spezifischer Form ist so geformt, dass es sich entlang der Außenwand des Nabenteils in der Frühverstellrichtung oder der Verzögerungsrichtung von einem Ende des Flügels benachbart zu dem Nabenteil erstreckt. Der spezifische Nutabschnitt wird so geformt, dass er zu einer Form des spezifisch geformten Teils passt, indem ein Endabschnitt des Gleitstücks gegenüber dem Zylinderteil in der radialen Richtung von einer Kante des Endabschnitts benachbart zu dem Flügel in der Frühverstellrichtung oder der Verzögerungsrichtung abgeschnitten wird. Der Flügelrotor empfängt eine Drehmomentschwankung in der Verzögerungsrichtung oder der Frühverstellrichtung passend zu der Drehung der angetriebenen Welle, und ein Mittelwert des Verzögerungsdrehmoments wirkt auf den Flügelrotor in einer mittleren Richtung bzw. Mittelwertrichtung. Das Teil mit spezifischer Form wird gebildet, um sich von dem Flügel in einer Richtung weg von der Mittelwertrichtung zu erstrecken.
Demgemäß kann die Ventilzeitsteuerung durch die Ventilzeitsteuervorrichtung genau gesteuert werden.
Die vorstehend genannten und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Offenbarung werden aus der nachstehenden genauen Beschreibung mit Bezug auf die beigefügten Figuren deutlicher. In den Figuren zeigen:
1 eine schematische Ansicht, die eine Ventilzeitsteuervorrichtung nach einer Ausführungsform veranschaulicht, in der ein Flügelrotor in der maximal in Richtung früh verstellten Position angeordnet ist;
2 eine Schnittansicht entlang einer Linie II-II der 1;
3(A) eine schematische Ansicht, die ein Kraftübertragungssystem veranschaulicht, das die Ventilzeitsteuervorrichtung umfasst, und 3(B) ein Schaubild, das eine Beziehung zwischen einer Zeit und einer auf den Flügelrotor wirkenden Drehmomentschwankung veranschaulicht;
4 eine schematische Ansicht, die die Ventilzeitsteuerung veranschaulicht, in der der Flügelrotor in einer mittleren Position angeordnet ist; und
5 eine schematische Ansicht, die die Ventilzeitsteuerung veranschaulicht, in der der Flügelrotor in der maximal in Richtung spät verstellten Position angeordnet ist.
(Ausführungsform)
Eine Ventilzeitsteuerung 10 nach einer Ausführungsform wird mit Bezug auf die 1 bis 5 erläutert.
Ein Kraftübertragungssystem beziehungsweise Getriebezug, das bzw. der die Ventilzeitsteuervorrichtung 10 umfasst, wird mit Bezug auf 3(A) beschrieben. Ein Kettenzahnrad 81 ist an einer Kurbelwelle 8 (einer Antriebswelle) einer Maschine 6 mit interner Verbrennung befestigt. Ein Zahnrad 138 ist koaxial zu einer Nockenwelle 7 (angetriebene Welle) angeordnet. Ein Kettenzahnrad 92 ist an einer Nockenwelle 9 befestigt. Eine Kette 5 greift in das Kettenzahnrad 81, das Zahnrad 138 und das Kettenzahnrad 92 ein, und die Antriebskraft der Maschine 6 wird von der Kurbelwelle 8 an die Nockenwelle 7, 9 übertragen. Das Zahnrad 138 und ein Flügelrotor 16 können ein Teil der Ventilzeitsteuervorrichtung 10 sein. Die Nockenwelle 7 öffnet/schließt ein Abgasventil 71, und die Nockenwelle 9 öffnet/schließt ein Einlassventil 91. Die Ventilzeitsteuervorrichtung 10 kann eine Steuervorrichtung vom Öldrucktyp sein, die Öl als ein Arbeitsfluid verwendet. Das Zahnrad 138 ist mit der Kette 5 verbunden, und der Flügelrotor 16 ist mit der Nockenwelle 7 so verbunden, dass die Öffnungs-/Schließzeitpunkte des Abgasventils 71 gesteuert werden.
Wie in den 1 und 2 gezeigt weist die Ventilzeitsteuervorrichtung 10 ein Gehäuse 11, den Flügelrotor 16, ein Teil 20 mit spezifischer Form und einen spezifischen Nutabschnitt 60 auf. Wie in 2 gezeigt weist das Gehäuse 11 eine Rückplatte bzw. hintere Platte 12, ein Gleitstückgehäuse 13 und eine vordere Platte bzw. Frontplatte 14 auf, die durch Sintern oder Gießen beispielsweise von Metal wie Eisen hergestellt werden. Ein Bolzen 18 geht durch ein Bolzenloch der Frontplatte 14 und ein Bolzenloch des Gleitstückgehäuses 13 und ist an der hinteren Platte 12 befestigt, indem er durch ein Bolzenloch der hinteren Platte 12 durchgeht. Der Bolzen 18 ist ein Beispiel eines Befestigungsteils, alternativ kann eine Schraube anstelle des Bolzens 18 verwendet werden. Dadurch sind die hintere Platte 12, das Gleitstückgehäuse 13 und die Frontplatte 14 koaxial aneinander befestigt. Sowohl die hintere Platte 12 als auch die Frontplatte 14 können einem Abschlussteil entsprechen.
Das Zahnrad 138 ist an einer Außenwand einer Umfangswand 130 des Gleitstückgehäuses 13 gebildet. Ein Durchgangsloch 128 ist in der Mitte der hinteren Platte 12 definiert, und ein Durchgangsloch 148 ist in der Mitte der Frontplatte 14 definiert.
Das Gehäuse 11 nimmt den Flügelrotor 16 drehbar relativ zum Gehäuse 11 auf. Der Flügelrotor 16 ist an der Nockenwelle 7 befestigt und dreht mit der Nockenwelle 7. Das Gehäuse 11, der Flügelrotor 16 und die Nockenwelle 7 drehen in einer Drehrichtung im Uhrzeigersinn, wenn sie von einer Pfeilrichtung X der 2 gesehen werden, und es wird in der nachstehenden Erörterung festgelegt, dass sie dann in einer Frühverstellrichtung drehen.
Wie in 1 gezeigt, die eine Ansicht entlang einer Linie I-I der 2 veranschaulicht, weist das Gleitstückgehäuse 13 vier Gleitstücke 131, 132, 133, 134 auf, die von einer Innenwand der zylinderförmigen Umfangswand 130 nach innen in der radialen Richtung in gleichen Abständen in der Umfangsrichtung vorstehen. Eine propellerförmige Unterbringungskammer 50 wird durch einen Spielraum zwischen den Gleitstücken definiert, die benachbart zueinander in der Umfangsrichtung angeordnet sind. Die Umfangswand 130 kann einem Zylinderteil entsprechen. Die Umfangsrichtung entspricht der Drehrichtung.
Der Flügelrotor 16 wird durch Sintern oder Gießen beispielsweise von Metall wie Eisen hergestellt. Der Flügelrotor 16 weist ein Nabenteil 160 und vier Flügel 161, 162, 163, 164 auf, die von einer Außenwand des Nabenteils 160 in der radialen Richtung nach außen vorstehen. Der Nabenteil 160 weist eine ungefähr zylindrische Form auf und ist in dem Gehäuse 11 untergebracht.
Die Ventilzeitsteuervorrichtung 10 ist an der Maschine 6 angebracht, indem die Nockenwelle 7 veranlasst wird, durch das Loch 128 der hinteren Platte 12, den Nabenteil 160 des Flügelrotors 16 und das Loch 148 der Frontplatte 14 hindurchzugehen.
Ein Außendurchmesser jedes Flügels des Flügelrotors 16 wird etwas kleiner als ein Innendurchmesser der Umfangswand 130 des Gleitstückgehäuses 13 festgelegt. Darüber hinaus wird ein Außendurchmesser des Nabenteils 160 des Flügelrotors 16 etwas kleiner als ein Innendurchmesser jedes Gleitstücks des Gleitstückgehäuses 13 festgelegt. Dadurch wird ein Spiel zwischen dem Flügelrotor 16 und dem Gleitstückgehäuse 13 definiert.
Die Flügel 161, 162, 163, 164 sind jeweils in der Unterbringungskammer 50 drehbar relativ zu der Kammer 50 untergebracht. Jede Unterbringungskammer 50 ist in eine Verzögerungskammer (Verzögerungsöldruckkammer) und eine Frühverstellkammer (Frühverstellöldruckkammer) unterteilt. Der Flügelrotor 16 ist so definiert, dass er in einer Verzögerungsrichtung oder einer Frühverstellrichtung relativ zu dem Gehäuse 11 dreht, wie in 1 gezeigt. Die Nockenwelle 7 und der Flügelrotor 16 sind koaxial relativ zu dem Gehäuse 11 drehbar.
Eine Verzögerungskammer 51 ist zwischen dem Gleitstück 131 und dem Flügel 161 definiert, und eine Verzögerungskammer 52 ist zwischen dem Gleitstück 132 und dem Flügel 162 definiert. Eine Verzögerungskammer 53 ist zwischen dem Gleitstück 133 und dem Flügel 163 definiert, und Verzögerungskammer 54 ist zwischen dem Gleitstück 134 und dem Flügel 164 definiert.
Darüber hinaus ist eine Verzögerungskammer 55 zwischen dem Gleitstück 134 und dem Flügel 161 definiert, und eine Frühverstellkammer 56 ist zwischen dem Gleitstück 131 und dem Flügel 162 definiert. Eine Frühverstellkammer 57 ist zwischen dem Gleitstück 132 und dem Flügel 163 definiert, und eine Frühverstellkammer 58 ist zwischen dem Gleitstück 133 und dem Flügel 164 definiert.
Wie in 2 gezeigt werden in der Nockenwelle 7 und dem Nabenteil 160 des Flügelrotors 16 ein Verzögerungsöldurchlass 100 und ein Frühverstellöldurchlass 110 definiert. Arbeitsfluid wird jeder Verzögerungskammer aus dem Verzögerungsöldurchlass 110 zugeführt, und Arbeitsfluid wird jeder Frühverstellkammer aus dem Frühverstellöldurchlass 110 zugeführt.
Ein Schaltventil 3 ist in den beiden Öldurchlässen 100 und 110 angeordnet. Eine elektronische Steuereinheit (ECU) 4 ist mit dem Schaltventil 3 verbunden. Die ECU 4 wird durch einen Mikrocomputer verwirklicht, der eine CPU beziehungsweise eine Zentralprozessoreinheit, ein ROM bzw. einen Nur-Lese-Speicher und ein RAM bzw. einen Speicher mit wahlfreiem Zugriff aufweist und Ausstattungen des Fahrzeugs auf der Grundlage der verschiedenen eingegebenen Informationen steuert. Die ECU 4 steuert die Zufuhr und die Abgabe des Arbeitsfluids für die beiden Öldurchlässe 100 und 110 durch Umschalten des Schaltventils 3, wodurch der Flügelrotor 16 relativ zum Gehäuse 11 dreht. Somit steuert die ECU 4 einen Phrasenunterschied zwischen der Nockenwelle 7 und der Kurbelwelle 8.
Wie in 1 gezeigt weist jeder Flügel ein Dichtteil 28 an einem Ende des Flügels gegenüber dem Nabenteil 160 auf. Das Dichtteil 28 kann aus Kunststoff bzw. Kunstharz hergestellt sein oder kann durch Sintern oder Gießen beispielsweise von Metall wie Eisen erzeugt werden. Das Dichtteil 28 passt in einen Nutabschnitt, der in dem Ende des Flügels gegenüber dem Nabenteil 160 festgelegt ist. Das Dichtteil 28 wird durch die Vorspannkraft der flachen Feder bzw. Tellerfeder gegen die Innenwand der Umfangswand 130 gedrückt. Das bedeutet, dass das Dichtteil 28 gleitfähig die Innenwand der Umfangswand 130 an dem Ende gegenüber dem Nabenteil 160 berührt. Dadurch wird das Austreten von Arbeitsfluid durch einen Zwischenraum zwischen dem Ende jedes Flügels und der Innenwand der Umfangswand 130 eingeschränkt.
Wie in den 1 und 2 gezeigt weist der Flügel 161 einen Stopperkolben 30 als eine Regulierkomponente auf. Der Stopperkolben 30 weist eine grundsätzlich zylindrische Form auf und ist in einem Durchgangsloch 17 des Flügels 161 untergebracht, das in der Achsrichtung durchdringt. Der Stopperkolben 30 geht in dem Loch 17 in der Achsrichtung vor und zurück. Der Stopperkolben 30 weist ein Unterbringungsloch 31 auf, in dem eine Feder 34 im Inneren untergebracht ist. Ein erstes Ende der Feder 34 wird durch die Frontplatte 14 gelagert, und ein zweites Ende der Feder 34 wird durch einen Boden des Unterbringungslochs 31 des Stopperkolbens 30 gelagert.
Eine Endfläche der hinteren Platte 12 gegenüber dem Flügelrotor 16 weist ein Presssitzloch 121 auf. Genauer gesagt weist die Innenwandfläche des Gehäuses 11 das Presssitzloch 121 auf. Ein Ring 36 wird in dem Presssitzloch 121 durch Einpressen gehalten. Der Ring 36 weist ein Lochteil 37 auf, und ein Ende 32 des Stopperkolbens 30 geht in das Lochteil 37 hinein. Das bedeutet, dass das Lochteil 37 in der Innenwand des Gehäuses 11 definiert ist und sich hin zum Flügelrotor 16 öffnet. Die Feder 34 spannt den Stopperkolben 30 hin zum Ring 36 vor. Ein Innendurchmesser des Lochteils 37 des Rings 36 wird etwas größer als ein Außendurchmesser des Endes 32 des Stopperkolbens 30 festgelegt.
Der Flügelrotor 16 wird daran gehindert, sich relativ zu dem Gehäuse 11 zu drehen, wenn der Stopperkolben 30 der 2 in das Lochteil 37 des Rings 36 in der vorab festgelegten Winkelposition eingetreten ist. Die vorab festgelegte Winkelposition kann zu der optimalen Anlaufphase zwischen der Nockenwelle 7 und der Kurbelwelle 8 passen, wenn die Maschine 6 gestartet wird, und kann zu der maximal in Richtung früh verstellten Position für die Ventilzeitsteuervorrichtung 10 der Ausführungsform passen.
Der Ring 36 weist eine erste Druckkammer 40 auf, die gegenüber dem Flügelrotor 16 angeordnet ist, und die erste Druckkammer 40 steht mit der Verzögerungskammer 51 in Verbindung. Eine zweite Druckkammer 41 ist im Umfang des Anschlagkolbens 30 definiert und steht mit der Frühverstellkammer 55 in Verbindung. Der Öldruck der ersten Druckkammer 40 und der zweiten Druckkammer 41 arbeitet, um den Stopperkolben 30 dazu zu veranlassen, aus dem Lochteil 37 des Rings 36 herauszukommen.
Das Gleitstück 131 weist eine Anschlagfläche 135 gegenüber dem Flügel 161 auf. Die Anschlagfläche 135 berührt den Flügel 161, wenn die Ventilzeitsteuerung 110 betrieben wird, wodurch die relative Drehung des Flügelrotors 16 in der Frühverstellrichtung relativ zum Gehäuse 11 reguliert wird. Das bedeutet, dass der Flügelrotor 16 an der maximal in Richtung früh verstellten Position angeordnet ist (siehe 1), während der Flügelrotor 161 und die Anschlagfläche 135 miteinander in Kontakt stehen.
Das Gleitstück 134 weist eine Anschlagfläche 136 gegenüber dem Flügel 161 auf. Die Gleitstückfläche 136 berührt den Flügel 161, wenn die Ventilzeitsteuervorrichtung 10 betätigt wird, wodurch sie die relative Drehung des Flügelrotors 16 in der Verzögerungsrichtung relativ zu dem Gehäuse 11 reguliert. Das bedeutet, während der Flügel 161 und die Anschlagfläche 136 miteinander in Kontakt sind, ist der Flügelrotor 16 an der maximal in Richtung spät verstellten Position angeordnet (siehe 5).
Somit ist der Flügelrotor 16 relativ zu dem Gehäuse 11 aus einer Position, an der der Flügel 161 die Anschlagfläche 135 berührt, in eine Position drehbar, in der der Flügel 161 die Anschlagfläche 136 berührt.
Zusätzlich zeigt 4 einen Zustand, in welchem der Flügelrotor 16 an einer dazwischen liegenden (mittleren) Position zwischen der maximal in Richtung früh verstellten Position und der maximal in Richtung spät verstellten Position angeordnet ist.
Wie in 3(A) gezeigt wird ein Nocken der Nockenwelle 7 ungefähr in einer Eiform gebildet. Daher empfängt die Nockenwelle 7 die Drehmomentschwankung (das Nockendrehmoment) von dem Abgasventil 71, wenn das Abgasventil 71 angetrieben wird, um zu öffnen/schließen. Wie in 3(B) gezeigt verändert sich die Drehmomentschwankung, die von dem Abgasventil 71 aufgenommen wird, wenn die Nockenwelle 7 des Abgasventil 71 antreibt, zwischen einem positiven Drehmoment (+) und einem negativen Drehmoment (–). Die Drehmomentschwankung wirkt über die Nockenwelle 7 auf den Flügelrotor 16. Der Flügelrotor 16 wird relativ zum Gehäuse 11 durch das positive Drehmoment verzögert bzw. in Richtung spät verstellt und wird relativ zu dem Gehäuse 11 durch das negative Drehmoment in Richtung früh verstellt. Wie in den 1 und 3(B) gezeigt, arbeitet ein Mittelwert ΔT der Drehmomentschwankung beispielsweise in der positiven Richtung (das heißt, der Verzögerungsrichtung).
Wie in 1 gezeigt wird das Teil 20 mit spezifischer Form, das dem Nabenteil 160 entlang der Außenwand des Nabenteils 160 gegenüberliegt, so gebildet, dass es sich in der Frühverstellrichtung von einem Ende des vorab festgelegten Flügels 161 weg erstreckt, der einer der Flügel 161, 162, 163, 164 ist. Das bedeutet, dass das Teil 20 mit spezifischer Form so gebildet wird, dass es sich in der Frühverstellrichtung erstreckt, die der Verzögerungsrichtung gegenüberliegt, in welcher der Mittelwert ΔT der Drehmomentschwankung auf den Flügelrotor 16 wirkt. Das Teil 20 mit spezifischer Form wird integriert mit dem Nabenteil 160 und dem Flügel 161 unter Verwendung desselben Materials wie für das Nabenteil 160 und den Flügel 161 gebildet.
Wie in 1 gezeigt weist das Teil 20 mit spezifischer Form eine ungefähr kurvenartige Form auf, die durch Ausschneiden eines Teils einer zylindrischen Komponente in einer Umfangsrichtung definiert ist, wenn das Teil 20 mit spezifischer Form in der Achsrichtung gesehen wird. Das Teil 20 mit spezifischer Form weist eine spezifizierte gekrümmte Fläche 21 auf, die zu einem Teil einer imaginären zylindrischen Fläche C passt, die um eine Drehachse Ax des Nabenteils 160 zentriert ist, und die spezifische gekrümmte Fläche 21 ist gegenüber dem Nabenteil 160 über das Teil 20 mit spezifischer Form angeordnet.
Der spezifische Nutabschnitt 60 wird definiert, indem ein Endabschnitt des Gleitstücks 131 gegenüber der Umfangswand 130 in der radialen Richtung weggeschnitten wird, und erstreckt sich von einer Kante des Endabschnitts gegenüber dem Flügel 161 in der Frühverstellrichtung, um so zu der Form des Teils 20 mit spezifischer Form zu passen. Daher weist der spezifische Nutabschnitt 60 eine ungefähr gekrümmte Form auf, wenn der spezifische Nutabschnitt 60 in der Achsrichtung gesehen wird. Der spezifische Nutabschnitt 60 weist eine spezifisch gekrümmte Fläche 61 auf, die der spezifisch gekrümmten Fläche 21 des Teils 20 mit spezifischer Form gegenüberliegt und diese gleitend berührt. Ähnlich der spezifisch gekrümmten Fläche 21 wird die spezifisch gekrümmte Fläche 61 passend zu einem Teil einer imaginären zylindrischen Fläche gebildet, die um die Drehachse Ax des Nabenteils 160 zentriert ist.
Wie in 1 gezeigt weist der Flügel 161 eine erste Wandfläche 166 auf, die der Verzögerungskammer 51 gegenüberliegt, und eine zweite Wandfläche 167, die der Frühverstellkammer 55 gegenüberliegt. Die erste Wandfläche 166 weist eine erste effektive Fläche auf, auf die der Druck des Arbeitsöls, das an die Verzögerungskammer 51 zugeführt wird, effektiv in der Verzögerungs-(Umfangs-)richtung wirkt. Die zweite Wandfläche 167 weist eine zweite effektive Fläche auf, auf die der Druck von Arbeitsöl, das der Frühverstellkammer 55 zugeführt wird, effektiv in der Frühverstell-(Umfangs-)richtung wirkt.
Die zweite effektive Fläche der zweiten Wandfläche 167, die nicht das Teil 20 mit spezifischer Form aufweist, ist größer als die erste effektive Fläche der ersten Fläche 166, die das Teil 20 mit spezifischer Form aufweist. Wenn der Druck des Arbeitsfluids in der Verzögerungskammer 51 gleich groß wie der Druck des Arbeitsfluids der Frühverstellkammer 55 ist, wird daher die auf den Flügel 161 wirkende Kraft des Arbeitsfluids an der zweiten Wandfläche 167 (der Frühverstellkammer 55) größer als an der ersten Wandfläche 166 (der Verzögerungskammer 51).
Wie in 4 gezeigt wird die Umfangswand 130 so definiert, dass sie in der radialen Richtung einen Innendurchmesser R aufweist. Das Nabenteil 160 ist so definiert, dass es in der radialen Richtung einen Außendurchmesser r₁ aufweist. Die imaginäre zylindrische Fläche C ist so definiert, dass sie in der radialen Richtung einen Außendurchmesser r₂ aufweist.
Wie in 2 gezeigt wird das Nabenteil 160 so definiert, dass es eine Länge t in der Achsrichtung aufweist (das bedeutet, dass der Flügelrotor 16 so definiert ist, dass er die Dicke t aufweist). Das Arbeitsfluid der Verzögerungskammer und der Frühverstellkammer ist so definiert, dass es einen mittleren Druck P aufweist. Die Drehmomentschwankung ist so definiert, dass sie den Mittelwert ΔT aufweist. Zu dieser Zeit werden der Flügelrotor 16 und das Teil 20 mit spezifischer Form gebildet, um die nachstehende Gleichung 1 zu erfüllen. {(R – r₁) – (R – r₂)} × t × P = ΔT Gleichung 1
Zudem wird die nachstehende Gleichung 2 aus der Gleichung 1 abgeleitet. (r₂ – r₁) × t × P = ΔT Gleichung 2
Die zweite effektive Fläche {(R – r₁) × t} der zweiten Wandfläche 167 ist um den Wert von {(r₂ – r₁) × t} größer als die erste effektive Fläche {(R – r₂) × t} der ersten Wandfläche 166. Darüber hinaus ist eine mittlere Kraft {(r₂ – r₁) × t × P} des Arbeitsfluids, das auf die Fläche {(r₂ – r₁) × t} passend zu dem Unterschied zwischen der zweiten effektiven Fläche der zweiten Wandfläche 167 und der ersten effektiven Fläche der ersten Wandfläche 166 wirkt, gleich dem mittleren Wert (ΔT) der Drehmomentschwankung.
Darüber hinaus ist die zweite effektive Fläche der zweiten Wandfläche 167 gleich einer Schnittfläche der Frühverstellkammer 55, die durch eine imaginäre Ebene geschnitten wird, welche die Drehachse Ax des Nabenteils 160 enthält. Darüber hinaus ist die erste effektive Fläche der ersten Wandfläche 166 gleich einer Schnittfläche der Verzögerungskammer 51, die durch eine imaginäre Ebene geschnitten wird, die die Drehachse Ax des Nabenteils 160 umfasst.
Wie in 5 gezeigt weist die hintere Platte 12 des Gehäuses 11 ein Verbindungsloch 122 auf, das veranlasst, dass der Raum S, der von dem Teil 20 mit spezifischer Form umgeben ist, der spezifische Nutabschnitt 60, das Nabenteil 160, die Frontplatte 14 und die hintere Platte bzw. Rückplatte 12 mit der Außenseite des Gehäuses 11 in Verbindung stehen. Wenn der Flügelrotor 16 relativ zum Gehäuse 11 gedreht wird, fluktuiert das Volumen des Raums S. Zu dieser Zeit kann der Druck in dem Raum S verringert werden, indem der Druck über das Verbindungsloch 122 aus dem Gehäuse 11 abgeleitet wird.
Der Betrieb der Ventilzeitsteuervorrichtung 10 wird mit Bezug auf die 1 bis 5 erläutert. 1 und 2 veranschaulichen den Zustand der Ventilzeitsteuervorrichtung 10, bevor die Maschine 6 gestartet ist (das bedeutet während die Maschine 6 angehalten ist).
Wenn die Maschine 6 angehalten wurde, ist der Stopperkolben 30 wie in 2 gezeigt in das Lochteil 37 des Rings 36 eingefahren. Unmittelbar nachdem die Maschine 6 aktiviert wurde, wird durch eine Pumpe 1 nicht ausreichend Arbeitsfluid an die Verzögerungskammern 51, 52, 53, 54, die Frühverstellkammern 55, 56, 57, 58, die erste Druckkammer 40 und die zweite Druckkammer 41 bereitgestellt. Daher verharrt der Stopperkolben 30 in dem Lochteil 37 des Rings 36. Somit wird die Nockenwelle 7 relativ zu der Kurbelwelle 8 an der maximal in Richtung früh verstellten Position gehalten. Dadurch wird verhindert, dass das Gehäuse 11 und der Flügelrotor 16 schwingen und miteinander zusammenstoßen, selbst wenn die Nockenwelle 7 die Drehmomentschwankung aufnimmt, bis ausreichend Arbeitsfluid in die Kammern zugeführt ist. Folglich wird verhindert, dass Klopfgeräusche erzeugt werden.
Nachdem die Maschine 6 gestartet ist, kommt der Stopperkolben 30 aufgrund des Öldrucks, der in die erste Druckkammer 40 und in die zweite Druckkammer 41 zugeführt wird, aus dem Ring 36 heraus, wenn ausreichend Arbeitsfluid durch die Pumpe 1 zugeführt wird. Daher wird der Flügelrotor 16 relativ zu dem Gehäuse 11 drehbar. Die Phasendifferenz zwischen der Nockenwelle 7 und der Kurbelwelle 8 wird durch Steuern des Öldrucks gesteuert, der auf die Verzögerungskammer und die Frühverstellkammer wirkt.
Wenn die Ventilzeitsteuerung 10 gerade verzögert, steuert die ECU 4 einen Antriebsstrom, der dem Schaltventil 3 zugeführt wird. Das Schaltventil 3 verbindet die Pumpe 1 und den Verzögerungsöldurchlass 100 miteinander und verbindet den Frühverstellöldurchlass 110 und eine Ölwanne 2 miteinander. Das Arbeitsfluid, das von der Pumpe 1 gepumpt wird, wird über den Verzögerungsöldurchlass 100 den Verzögerungskammern 51, 52, 53, 54 zugeführt. Der Öldruck der Verzögerungskammern 51, 52, 53, 54 wirkt auf die Flügel 161, 162, 163, 164, um ein Drehmoment zu erzeugen, das den Flügelrotor 16 in der Verzögerungsrichtung vorspannt bzw. verdreht. Zu dieser Zeit wird das Arbeitsfluid aus den Frühverstellkammern 55, 56, 57, 58 über den Frühverstellöldurchlass 110 in die Ölwanne 2 abgegeben. Der Flügelrotor 16 wird in der Verzögerungsrichtung relativ zu dem Gehäuse 11 durch das Drehmoment gedreht, das durch den Öldruck der Verzögerungskammern 51, 52, 53, 54 erzeugt wird.
Wenn die Ventilzeitsteuervorrichtung 10 einen Frühverstellvorgang durchführt, steuert die ECU 4 den Antriebsstrom, der dem Schaltventil 3 zugeführt wird. Das Schaltventil 3 verbindet die Pumpe 1 und den Frühverstellöldurchlass 110 miteinander und verbindet den Verzögerungsöldurchlass 100 und die Ölwanne 2 miteinander. Das Arbeitsfluid, das von der Pumpe 1 zugeführt wird, wird den Frühverstellkammern 55, 56, 57, 58 über den Frühverstellöldurchlass 110 zugeführt. Der Öldruck der Frühverstellkammern 55, 56, 57, 58 wirkt auf die Flügel 161, 162, 163, 164, um ein Drehmoment zu erzeugen, das den Flügelrotor 16 in der Frühverstellrichtung vorspannt bzw. verdreht. Zu dieser Zeit wird das Arbeitsfluid aus den Verzögerungskammern 51, 52, 53, 54 über den Verzögerungsöldurchlass 100 in die Ölwanne 2 abgegeben. Der Flügelrotor 16 wird durch das Drehmoment, das durch den Öldruck der Frühverstellkammern 55, 56, 57, 58 erzeugt wird, relativ zu dem Gehäuse 11 in der Frühverstellrichtung gedreht.
Wenn der Flügelrotor 16 eine Zielphase erreicht, steuert die ECU 4 ein Tastverhältnis des Antriebsstroms, das dem Schaltventil 3 zugeführt wird. Dadurch trennt das Schaltventil 3 die Pumpe 1 von dem Ölverzögerungsdurchlass 100 und dem Frühverstelldurchlass 110 und reguliert die Abgabe des Arbeitsfluids aus den Verzögerungskammern 51, 52, 53, 54 und den Frühverstellkammern 55, 56, 57, 58 in die Ölwanne 2. Somit wird der Flügelrotor 16 auf der Zielphase gehalten.
Zu dieser Zeit wirkt der Mittelwert der Drehmomentschwankung auf den Flügelrotor 16 in der Verzögerungsrichtung. Der Flügelrotor 16 kann jedoch auf der Zielphase gehalten werden, weil kein Druckunterschied zwischen der Frühverstellkammer und der Verzögerungskammer erzeugt wird. Genauer gesagt ist die mittlere Kraft des Arbeitsfluids, das auf eine Fläche wirkt, die zu der Differenz zwischen der zweiten effektiven Fläche der zweiten Wandfläche 167 (der Frühverstellkammer 55) des Flügels 161 und der ersten effektiven Fläche der ersten Wandfläche 166 (der Verzögerungskammer 51) des Flügels 161 äquivalent ist, gleich dem Mittelwert (ΔT) der Drehmomentschwankung.
Wenn die Maschine 6 gesteuert wird, um zu anhalten, während die Ventilzeitsteuerung 10 betätigt wird, dreht der Flügelrotor 16 relativ zu dem Gehäuse 11 durch denselben Vorgang wie zu der Zeit des vorstehend erwähnten Frühverstellvorgangs in der Frühverstellrichtung. Der Flügelrotor 16 dreht in der Frühverstellrichtung, bis der Flügel 161 die Anschlagfläche 135 des Gleitstücks 131 berührt und hält an der maximal in Richtung früh verstellten Position an (siehe 1). In diesem Zustand hält die ECU 4 den Betrieb der Pumpe 1 an und verbindet den Frühverstellöldurchlass 110 mit der Ölwanne 2, indem sie das Schaltventil 3 umschaltet. Dadurch wird der Druck der zweiten Ölkammer 41 verringert, und der Anschlagkolben 30 bewegt sich entsprechend der Vorspannkraft der Feder 34 hin zum Ring 36. Als ein Ergebnis tritt der Anschlagkolben 30 in das Lochteil 37 des Rings 36 ein.
Nach der Ausführungsform wirkt die Drehmomentschwankung periodisch in der Verzögerungsrichtung oder der Frühverstellrichtung auf den Flügelrotor 16 entsprechend der Drehung der Nockenwelle 7, und der Mittelwert der Drehmomentschwankung wirkt auf den Flügelrotor 16 in einer Mittelwertrichtung (das bedeutet, in der Frühverstellrichtung oder der Verzögerungsrichtung). Das Teil 20 mit spezifischer Form wird gebildet, um sich von dem Flügel 161 einer Richtung weg von der Mittelwertrichtung zu erstrecken.
Daher ist eine Fläche der zu der Verzögerungskammer 51 hin freiliegenden ersten Wandfläche 166, die das Teil 20 mit spezifischer Form aufweist, kleiner als eine Fläche der zu der Frühverstellkammer 55 hin freiliegenden zweiten Wandfläche 167, die nicht das Teil 20 mit spezifischer Form aufweist.
Daher ist eine effektive Fläche, auf die der Druck des Arbeitsfluids effektiv auf den Flügel 161 wirkt, für die zweite Wandfläche 167, die das Teil 20 mit spezifischer Form nicht aufweist, größer als für die erste Wandfläche 166, die das Teil 20 mit spezifischer Form aufweist. Darüber hinaus ist die effektive Fläche gleich der Querschnittsfläche der Verzögerungskammer 51 oder der Frühverstellkammer 55, mit der der Flügel 161 in Kontakt ist, die durch die imaginäre Ebene geschnitten ist, die durch die Drehachse Ax des Nabenteils 160 geht. Wenn daher der Druck des Arbeitsfluids jeder Verzögerungskammer gleich wie der Druck des Arbeitsflügels jeder Frühverstellkammer ist, wird die Kraft, die das Arbeitsfluid auf den Flügel 161 ausübt, auf der zweiten Wandfläche 167 größer als auf der ersten Wandfläche 166.
Dadurch kann der Mittelwert der Drehmomentschwankung, die auf den Flügelrotor 16 wirkt, durch eine vorab festgelegte Größe ausgeglichen werden. Daher wird es leicht, den Flügelrotor 16 in der Zielphase zu halten, ohne den Druckunterschied des Arbeitsfluids zwischen der Frühverstellkammer und der Verzögerungskammer zu erhöhen. Somit ist die relative Phase zwischen dem Flügelrotor 16 und dem Gehäuse 11 mit hoher Präzision steuerbar, während verhindert wird, dass das Arbeitsfluid zwischen der Frühverstellkammer und der Verzögerungskammer austritt.
Nach der Ausführungsform weist das Teil 20 mit spezifischer Form die spezifisch gekrümmte Fläche 21 auf der Seite gegenüber dem Nabenteil 160 auf, die zu einem Teil der imaginären zylindrischen Fläche C passt, das um die Drehachse Ax des Nabenteils 160 zentriert ist.
Wie in den 4 und 2 gezeigt, ist die Umfangswand 130 des Gehäuses 11 so festgelegt, dass sie einen Innendurchmesser R aufweist. Das Nabenteil 160 ist so festgelegt, dass es den Außendurchmesser r₁ und die axiale Länge t aufweist. Die imaginäre zylindrische Fläche C ist so definiert, dass sie den Außendurchmesser r₂ aufweist. Das Arbeitsfluid der Verzögerungskammer und der Frühverstellkammer ist so festgelegt, dass es den mittleren Druck P aufweist. Die Drehmomentschwankung ist so festgelegt, dass sie den Mittelwert ΔT aufweist. Zu dieser Zeit werden der Flügelrotor 16, das Teil 20 mit spezifischer Form und das Gehäuse 11 so geformt, dass sie der Beziehung {(R – r₁) – (R – r₂)} × t × P = ΔT gehorchen.
Diese Beziehung gibt wieder, dass die mittlere Kraft des Arbeitsfluids, das auf „die Fläche äquivalent dem Unterschied der effektiven Fläche zwischen der ersten Wandfläche 166 und der zweiten Wandfläche 167” wirkt, gleich dem Mittelwert der Drehmomentschwankung ist.
Daher kann nach der Ausführungsform der Mittelwert der Drehmomentschwankung, die auf den Flügelrotor 16 wirkt, nur dadurch ausgeglichen werden, dass der Druck des Arbeitsfluids in der Frühverstellkammer gleich dem Druck des Arbeitsfluids in der Verzögerungskammer wird. Somit kann der Druckunterschied des Arbeitsfluids zwischen der Frühverstellkammer und der Verzögerungskammer eliminiert werden, und es wird viel einfacher, den Flügelrotor 16 auf der Zielphase zu halten. Somit wird die relative Phase zwischen dem Flügelrotor 16 und dem Gehäuse 11 mit hoher Präzision steuerbar, während das Arbeitsfluid daran gehindert wird, zwischen der Frühverstellkammer und der Verzögerungskammer überzutreten.
Nach der Ausführungsform weist die hintere Platte 12 des Gehäuses 11 das Verbindungsloch 122 auf, das veranlasst, dass der Raum S, der von dem Teil 20 mit spezifischer Form, dem spezifischen Nutabschnitt 60, dem Nabenteil 160, der Frontplatte 14 und der hinteren Platte 12 umgeben ist, mit der Außenseite des Gehäuses 11 in Verbindung steht.
Wenn der Flügelrotor 16 in Bezug auf das Gehäuse 11 eine Rotation aufweist, schwankt das Volumen des Raums S. Wenn der Raum S ein stark abgedichteter Raum ist, besteht die Möglichkeit, dass die gleichmäßige Rotation des Flügelrotors 16 in Bezug auf das Gehäuse 11 durch die Schwankung beim Druck des Raums S eingeschränkt werden kann.
Auf Grund des Verbindungslochs 122 der Ausführungsform kann der Druck des Raums S zur Außenseite des Gehäuses 11 über das Verbindungsloch 122 abgegeben werden, wenn der Flügelrotor 16 relativ zu dem Gehäuse 11 gedreht ist. Daher kann die Fluktuation des Drucks des Raums S verringert werden, wenn der Flügelrotor 16 relativ zu dem Gehäuse 11 gedreht ist, und der Flügelrotor 16 kann relativ zu dem Gehäuse 11 drehen, ohne zu stocken.
In der Ausführungsform wird das Teil mit spezifischer Form so gebildet, dass es sich in der Frühverstellrichtung entlang der Außenwand des Nabenteils erstreckt. Alternativ kann das Teil mit spezifischer Form so gebildet werden, dass es sich in der Verzögerungsrichtung erstreckt, wenn der Mittelwert der Drehmomentschwankung in der Frühverstellrichtung wirkt.
Wenn das Teil mit spezifischer Form so gebildet ist, dass es sich von dem Ende des Flügels benachbart zu dem Nabenteil entlang der Außenwand des Nabenteils in der Richtung entgegen der Durchschnittsrichtung erstreckt, können der Flügelrotor, das Teil mit spezifischer Form und das Gehäuse auch so geformt sein, dass sie die Beziehung {(R – r₁) – (R – r₂)} × t × P = ΔT nicht erfüllen.
Darüber hinaus muss das Teil mit spezifischer Form nicht die spezifisch gekrümmte Fläche auf der Seite gegenüber dem Nabenteil aufweisen. Das bedeutet, dass die Wandfläche des Teils mit spezifischer Form gegenüber dem Nabenteil nicht zu einem Teil der imaginären zylindrischen Fläche passen muss, die um die Drehachse des Nabenteils zentriert ist.
Das Teil mit spezifischer Form kann sich entlang der Außenwand des Nabenteils von dem vorab festgelegten Flügel mit dem Anschlagkolben weg erstrecken. Alternativ kann das Teil mit spezifischer Form sich von dem Flügel weg erstrecken, der den Anschlagkolben nicht aufweist.
Darüber hinaus kann das Teil mit spezifischer Form in verschiedenen Flügeln gebildet werden. In diesem Fall ist es wünschenswert, dass der Flügelrotor, das Teil mit spezifischer Form und das Gehäuse in einer Weise gebildet sind, dass die mittlere Kraft des Arbeitsfluids, die auf die Summe der Flächen wirkt, die dem Unterschied der effektiven Fläche zwischen den zweiten Wandflächen und den ersten Wandflächen der Flügel entsprechen, gleich dem mittleren Wert der Drehmomentvariation werden.
Die Anzahl der Gleitstücke kann eins sein und die Anzahl der Flügel kann eins sein. In diesem Fall wird ein Unterbringungsraum in dem Gehäuse definiert, und die Unterbringungskammer wird durch den einen Flügel in die Verzögerungskammer und die Frühverstellkammer unterteilt. Darüber hinaus kann die Anzahl der Gleitstücke und der Flügel jeweils zwei, drei oder mehr als fünf sein.
Das Verbindungsloch kann nicht nur in der hinteren Platte vorgesehen sein, sondern auch in der Frontplatte. Darüber hinaus kann das Verbindungsloch in der Frontplatte anstelle der hinteren Platte vorgesehen sein. Darüber hinaus kann das Verbindungsloch weder in der hinteren Platte noch in der Frontplatte vorgesehen sein.
Ferner kann das Dichtteil eliminiert werden, das zwischen der Verzögerungskammer und der Frühverstellkammer abdichtet. In diesem Fall ist es wünschenswert, dass das Ende des Flügels gegenüber dem Nabenteil so gebildet wird, dass es gleitfähig die Innenwand des Zylinderteils des Gehäuses berührt.
Darüber hinaus ist die Position des Flügelrotors zur Zeit des Startens der Maschine nicht auf die maximal in Richtung früh verstellte Position beschränkt. Der Flügelrotor kann beim Starten der Maschine an einer maximal in Richtung spät verstellten Position angeordnet sein, oder in der mittleren Position, die zwischen der maximal in Richtung früh verstellten Position und der maximal in Richtung spät verstellten Position definiert ist.
Darüber hinaus kann der Anschlagkolben eliminiert werden, der die relative Drehung zwischen dem Flügelrotor und dem Gehäuse reguliert. Die Ventilzeitsteuerung kann auf das Einlassventil anstelle des Auslassventils wirken.
Derartige Änderungen und Modifizierungen werden als innerhalb des Gebiets der vorliegenden Offenbarung, das durch die beigefügten Ansprüche definiert ist, verstanden.
Zusammenfassend leistet die Erfindung Folgendes:
Eine Ventilzeitsteuerung umfasst ein Gehäuse mit einem Zylinderteil und einem Gleitstück, einen Flügelrotor, der ein Nabenteil und einen Flügel aufweist, ein Teil mit spezifischer Form, das gebildet ist, um sich entlang einer Außenwand des Nabenteils von einem Ende des Flügels benachbart zu dem Nabenteil zu erstrecken, und einen spezifischen Nutabschnitt, der gebildet ist, um zu einer Form des Teils spezifischer Form zu passen, indem ein Endabschnitt des Gleitstücks gegenüber dem Zylinderteil in einer radialen Richtung von einer Kante des Endabschnitts benachbart zu dem Flügel in einer Frühverstellrichtung oder einer Verzögerungsrichtung abgeschnitten wird. Ein Mittelwert einer Drehmomentschwankung wirkt auf den Flügelrotor in einer Mittelwertrichtung und das Teil mit spezifischer Form wird gebildet, um sich von dem Flügel in einer Richtung weg von der Mittelwertrichtung zu erstrecken.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2003-328707 A [0002, 0005]
JP 2000-179314 A [0007]

Claims

Ventilzeitsteuervorrichtung (10), die in einem Kraftübertragungssystem angeordnet ist, das eine Leistung einer Maschine (6) mit interner Verbrennung von einer Antriebswelle (8) auf eine angetriebene Welle (7, 9) überträgt, um eine Ventilzeitsteuerung mindestens entweder eines Einlassventils (91) oder eines Auslassventils (71) zu steuern, das von der angetriebenen Welle angetrieben wird, wobei die Ventilzeitsteuervorrichtung Folgendes aufweist: ein Gehäuse (11), das ein Zylinderteil (130), ein Abschlussteil (12, 14), das Enden des Zylinderteils in einer Achsrichtung abschließt und ein Gleitstück (131) umfasst, das sich von einer Innenwand des Zylinderteils in einer radialen Richtung nach innen erstreckt, um eine Unterbringungskammer (50) zwischen dem Abschlussteil und dem Zylinderteil zu definieren, wobei das Gehäuse entweder mit dem Antriebsschaft oder dem angetriebenen Schaft dreht, der um eine Drehachse des Zylinderteils zentriert ist; einen Flügelrotor (16), der in dem Gehäuse untergebracht ist, wobei der Flügelrotor Folgendes aufweist: ein zylindrisches Nabenteil (160), das eine Außenwand aufweist, um gleitfähig ein Ende des Gleitstücks gegenüber dem Zylinderteil in der radialen Richtung zu berühren, und einen Flügel (161), der von der Außenwand des Nabenteils in der radialen Richtung nach außen vorsteht, um die Unterbringungskammer in eine Verzögerungskammer (51) und eine Frühverstellkammer (55) zu unterteilen, wobei der Flügel ein Ende gegenüber dem Nabenteil aufweist, um gleitfähig die Innenwand des Zylinderteils in der radialen Richtung zu berühren, wobei der Flügelrotor mit der anderen aus der Antriebswelle und der angetriebenen Welle dreht, die um eine Drehachse des Nabenteils zentriert ist, wobei der Flügelrotor durch einen Druck eines Arbeitsfluids angetrieben wird, das in die Verzögerungskammer und die Frühverstellkammer zugeführt wird, um sich relativ zu dem Gehäuse in einer Verzögerungsrichtung oder einer Frühverstellrichtung zu drehen; ein Teil (20) mit spezifischer Form, das gebildet ist, um sich entlang der Außenwand des Nabenteils in der Frühverstellrichtung oder der Verzögerungsrichtung von einem Ende des zu dem Nabenteil benachbarten Flügels weg zu erstrecken; und einen spezifischen Nutabschnitt (60), der gebildet ist, um zu einer Form des Teils mit spezifischer Form zu passen, indem ein Endabschnitt des Gleitstücks gegenüber dem Zylinderteil in der radialen Richtung von einer Kante des Endabschnitts benachbart zu dem Flügel in der Frühverstellrichtung oder Verzögerungsrichtung abgeschnitten wird, wobei der Flügelrotor periodisch ein Veränderungsdrehmoment in der Verzögerungsrichtung oder der Frühverstellrichtung passend zu einer Drehung der angetriebenen Welle aufnimmt, wobei ein Mittelwert der Drehmomentschwankung auf den Flügelrotor in einer Mittelwertrichtung wirkt, und das Teil mit spezifischer Form so gebildet ist, dass es sich von dem Flügel in einer Richtung entgegen der Mittelwertrichtung erstreckt.
Ventilzeitsteuervorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Teil spezifischer Form eine spezifisch gekrümmte Oberfläche (21) gegenüber dem Nabenteil aufweist, die spezifisch gekrümmte Oberfläche zu einem Teil einer imaginären Zylinderfläche (C) passt, die um die Drehachse des Nabenteils zentriert ist, das Zylinderteil so definiert ist, dass es einen Innendurchmesser (R) aufweist, das Nabenteil so definiert ist, dass es einen Außendurchmesser (r₁) in der radialen Richtung aufweist, und so, dass es eine Länge (t) in der Achsrichtung aufweist, die imaginäre Zylinderfläche so definiert ist, dass sie einen Außendurchmesser (r₂) aufweist, das Arbeitsfluid der Verzögerungskammer und der Frühverstellkammer so definiert ist, dass sie einen mittleren Druck (P) aufweisen, die Drehmomentschwankung so definiert ist, dass sie den Mittelwert (ΔT) aufweist, und der Flügelrotor, das Teil spezifischer Form und das Gehäuse so gebildet werden, dass sie eine Beziehung von {(R – r₁) – (R – r₂)} × t × P = ΔT erfüllen.
Ventilzeitsteuerung nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Abschlussteil ein Verbindungsloch (122) aufweist, das einen Raum (S), der durch das Teil spezifischer Form, den spezifischen Nutabschnitt, das Nabenteil und das Abschlussteil umgeben ist, mit der Außenseite des Gehäuses verbindet.