DE102013220241A1 - Ventilsteuerzeit-Verstellvorrichtung - Google Patents

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DE102013220241A1
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Yuusuke YASUKI
Shuhei Oe
Makoto Otsubo
Taketsugu Sasaki
Kuniaki OKA
Akira Okada
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Abstract

In einem Hauptsperrmechanismus (16) wird ein Hauptsperrelement (160) bei einer Hauptsperrphase (Pm), um ein Einlassventil zu einem späteren Zeitpunkt als einem Zeitpunkt, wenn ein Kolben einen unteren Totpunkt erreicht, zu schließen, in einer Hauptsperrbohrung (162) eingepasst, wodurch eine Rotationsphase gesperrt wird. In einem Nebensperrmechanismus (17) wird die Rotationsphase bei einer Nebensperrphase gesperrt, die weiter als die Hauptsperrphase (Pm) vorverlegt ist. In einem Sperrsteuerungsmechanismus (18) wird ein Temperaturfühlkörper (185) bei der Hauptsperrphase (Pm) in einem Warmstoppzustand, während dem die Temperatur eines abgestellten Verbrennungsmotors nicht kleiner als eine voreingestellte Temperatur wird, zu einem ausgedehnten Zustand (Se) geändert, wodurch ein bewegliches Element (181) an einer ersten Position (L1) verriegelt wird, in der dem Hauptsperrelement (160) erlaubt wird, in der Hauptsperrbohrung (162) eingepasst zu werden, während der Temperaturfühlkörper (185) bei der Hauptsperrphase (Pm) in einen Kaltstoppzustand nach einem Zeitpunkt, wenn die Temperatur des abgestellten Verbrennungsmotors kleiner als die voreingestellte Temperatur geworden ist, zu einem zusammengezogenen Zustand geändert wird, wodurch das bewegliche Element (181) entriegelt wird und somit zu einer zweiten Position bewegt wird, in der das Hauptsperrelement (160) davon befreit wird, in der Hauptsperrbohrung (162) eingepasst zu werden.

Description

  • GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Ventilsteuerzeit-Verstellvorrichtung zum Verstellen einer Ventilsteuerzeit eines Einlassventils zum Öffnen und Schließen eines Zylinders eines Verbrennungsmotors.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Es ist weithin eine Ventilsteuerzeit-Verstellvorrichtung zum Verstellen einer Ventilsteuerzeit eines Einlassventils durch den Druck einer Arbeitsflüssigkeit bekannt. Im Allgemeinen ist die Ventilsteuerzeit-Verstellvorrichtung mit einem Gehäuserotor und einem Flügelrotor versehen, die sich zusammen mit einer Kurbelwelle und einer Nockenwelle des Verbrennungsmotors drehen, wobei zwischen diesen Rotoren eine Rotationsphase geändert wird, wenn der Flügelrotor den Druck des Arbeitsfluids im Gehäuserotor aufnimmt. Als Folge der Änderung der Rotationsphase wird eine Ventilsteuerzeit verstellt.
  • Das Patentdokument 1 offenbart die folgende Technik als eine Art von hydraulischer Ventilsteuerzeit-Verstellvorrichtung: Und zwar wird in einem Verbrennungsmotor unter der Annahme, dass eine Rotationsphase, die weiter vorverlegt als die am meisten verzögerte Phase ist, eine Zwischenphase ist, eine die Zwischenphase erreichende Rotationsphase zum Zeitpunkt des Starts des Verbrennungsmotors gesperrt. Entsprechend dieser Sperrfunktion wird eine Steuerzeit, wenn das Einlassventil geschlossen wird, soweit wie möglich vorverlegt und somit ein tatsächliches Verdichtungsverhältnis im Zylinder erhöht, sodass die Gastemperatur im Zylinder durch Verdichtungswärme erhöht wird, was somit zu einer Beschleunigung der Kraftstoffverdampfung führt. Somit kann zum Beispiel zum Zeitpunkt eines Kaltstarts des Verbrennungsmotors, der unbeaufsichtigt in einem Zustand gelassen wurde, in dem der Verbrennungsmotor in einer Niedrigtemperaturumgebung, etwa bei einer extrem niedrigen Temperatur, abgeschaltet ist, die Startfähigkeit gewährleistet werden.
  • Allerdings ist es bei der hydraulischen Ventilsteuerzeit-Verstellvorrichtung des Patentdokuments 1, in der ein Einlassventil bei einer frühen Steuerzeit geschlossen wird, wahrscheinlich, dass ein hohes tatsächliches Verdichtungsverhältnis im Zylinder zum Beispiel zum Zeitpunkt eines Warmstarts des Verbrennungsmotors in einer Umgebung mit verhältnismäßig hoher Temperatur, etwa bei gewöhnlichen Temperaturen, die folgenden Probleme hervorruft. Eines der Probleme ist das Auftreten von Klopfen. Ein anderes Problem ist, dass ein Zustand einer Frühzündung hervorgerufen wird, bei dem zum Zeitpunkt eines Neustarts des Verbrennungsmotors, der bei einem Start-Stopp-System oder einem Hybridsystem angewandt wird, oder zum Zeitpunkt eines Neustarts, unmittelbar nachdem der Motors durch Ausschalten der Zündung gestoppt wurde, die Gastemperatur zu hoch wird, wenn das Gas im Zylinder verdichtet wird, und sich das Gas somit vor der Zündung selbst entzündet. Noch ein weiteres Problem ist, dass durch erhöhte Schwankungen der Kurbeldrehung, die durch eine große Verdichtungsgegenkraft hervorgerufen werden, unkomfortable Schwingungen und Geräusche hervorgerufen werden.
  • In der in dem Patentdokument 2 offenbarten hydraulischen Ventilsteuerzeit-Verstellvorrichtung wird deswegen zum Zeitpunkt des Starts des Verbrennungsmotors entweder eine Verzögerungsphase oder eine Zwischenphase, die weiter als die Verzögerungsphase vorverlegt ist, ausgewählt, wobei die Verzögerungsphase eine Rotationsphase zum Schließen eines Einlassventils zu einer späteren Steuerzeit als eine Steuerzeit ist, wenn ein Kolben in einem Zylinder einen unteren Totpunkt erreicht. Entsprechend dieser Auswahl der Rotationsphase ist es möglich, einen für die Temperatur des Verbrennungsmotors (im Folgenden als ”Motortemperatur” bezeichnet) geeigneten Start zu realisieren.

    Patentdokument 1: JP 4161356 B
    Patentdokument 2: JP 2002-256910 A
  • Allerdings wird bei der in dem Patentdokument 2 offenbarten hydraulischen Ventilsteuerzeit-Verstellvorrichtung zum Zeitpunkt des Warmstarts des Verbrennungsmotors, indem der Druck der Arbeitsflüssigkeit auf einen Flügelrotor in einem Gehäuserotor aufgebracht wird, eine Verzögerungsphase nicht durch Sperren, sondern durch Verstellen der Rotationsphase ausgewählt. Wenn zum Zeitpunkt des Starts der Druck der Arbeitsflüssigkeit verringert wird, dreht sich aus diesem Grund der Flügelrotor durch ein sich änderndes Drehmoment, das von einer Nockenwelle auf ihn aufgebracht wird, bezogen auf den Gehäuserotor zu einer Vorverlegungsseite hin, und somit wird die Rotationsphase leicht von der Verzögerungsphase weg verschoben.
  • Darüber hinaus wird bei der in dem Patentdokument 2 offenbarten hydraulischen Ventilsteuerzeit-Verstellvorrichtung zum Zeitpunkt eines Kaltstarts des Verbrennungsmotors durch das sich ändernde Drehmoment eine Änderung der Rotationsphase zur Zwischenphase hin hervorgerufen, sodass die Arbeitsflüssigkeit zur Aufbringung von Druck auf den Flügelmotor in dem Gehäusemotor abgelassen wird. Dadurch wird auch die Arbeitsflüssigkeit zur Aufbringung von Druck auf den Sperrkörper abgelassen, sodass der Sperrkörper zu einer Sperrfreigabeposition bewegt wird, was es schwierig macht, die Rotationsphase bei der Zwischenphase zu sperren.
  • KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
  • Die Erfindung erfolgte angesichts der oben beschriebenen Probleme, und die Aufgabe der Erfindung ist es, eine hydraulische Ventilsteuerzeit-Verstellvorrichtung zur Verfügung zu stellen, die einen für eine Motortemperatur geeigneten Start realisiert.
  • Die Erfindung ist eine Ventilsteuerzeit-Verstellvorrichtung zum Verstellen einer Ventilsteuerzeit eines Einlassventils zum Öffnen und Schließen eines Zylinders eines Verbrennungsmotors durch den Druck einer Arbeitsflüssigkeit und ist durch Folgendes gekennzeichnet: einen Gehäuserotor, der sich zusammen mit einer Kurbelwelle des Verbrennungsmotors dreht; einen Flügelrotor, der sich zusammen mit einer Nockenwelle des Verbrennungsmotors dreht und den Druck des Arbeitsfluids im Gehäuserotor aufnimmt, wodurch er bezogen auf den Gehäuserotor eine Rotationsphase ändert; eine Hauptsperreinrichtung, die ein Hauptsperrelement und eine Hauptsperrbohrung hat, wobei das Hauptsperrelement bei einer Hauptsperrphase der Rotationsphase, um das Einlassventil bei einer späteren Steuerzeit als einer Steuerzeit, wenn ein Kolben in dem Zylinder einen unteren Totpunkt erreicht, zu schließen, in der Hauptsperrbohrung eingepasst wird, um dadurch die Rotationsphase zu sperren; eine Nebensperreinrichtung, die ein Nebensperrelement und eine Nebensperrbohrung hat, wobei das Nebensperrelement bei einer Nebensperrphase der Rotationsphase, die weiter als die Hauptsperrphase vorverlegt ist, in der Nebensperrbohrung eingepasst wird, um dadurch die Rotationsphase zu sperren; und eine Sperrsteuerungseinrichtung, die einen Temperaturfühlkörper, der sich ausdehnen und zusammenziehen soll, und ein bewegliches Element hat, das sich zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position hin und her bewegen soll, von denen jede das Hauptsperrelement positioniert, wobei der Temperaturfühlkörper bei der Hauptsperrphase in einem Warmstoppzustand, während dem eine Motortemperatur des abgestellten Verbrennungsmotors nicht kleiner als eine voreingestellte Temperatur wird, zu einem ausgedehnten Zustand geändert wird, wodurch das bewegliche Element an der ersten Position verriegelt wird, in der dem Hauptsperrelement erlaubt wird, in der Hauptsperrbohrung eingepasst zu werden, und wobei der Temperaturfühlkörper bei der Hauptsperrphase in einem Kaltstoppzustand, zu dem es kommt, nachdem die Motortemperatur des abgestellten Verbrennungsmotors kleiner als die voreingestellte Temperatur geworden ist, zu einem zusammengezogenen Zustand geändert wird, wodurch das bewegliche Element entriegelt wird und das bewegliche Element somit zu der zweiten Position bewegt wird, in der das Hauptsperrelement davon befreit wird, in der Hauptsperrbohrung eingepasst zu werden.
  • Entsprechend diesem kennzeichnenden Merkmal der Erfindung wird der Temperaturfühlkörper in dem Warmstoppzustand, in dem die Motortemperatur in dem abgestellten Verbrennungsmotor nicht kleiner als die voreingestellte Temperatur wird, zu dem ausgedehnten Zustand geändert. Auf diese Weise wird das bewegliche Element an der ersten Position zum Positionieren des Hauptsperrelements verriegelt, sodass dem Hauptsperrelement erlaubt wird, bei der Hauptsperrphase in der Hauptsperrbohrung eingepasst zu werden. Das heißt, dass der Rotationsphase erlaubt wird, bei der Hauptsperrphase gesperrt zu werden. Dabei wird in der Hauptsperrphase, in der das Einlassventil zu einer späteren Steuerzeit als einer Steuerzeit geschlossen wird, wenn der Kolben in dem Zylinder einen unteren Totpunkt erreicht, zum Zeitpunkt des nächsten Starts des Verbrennungsmotors entsprechend einem Hub des Kolbens, nachdem der Kolben den unteren Totpunkt erreicht hat, Gas in dem Zylinder zu einem Lufteinlasssystem herausgedrückt, sodass ein tatsächliches Verdichtungsverhältnis abnimmt. Somit wird die Rotationsphase zum Zeitpunkt des Warmstarts nach einem Warmstopp, in dem die Motortemperatur nicht kleiner als die voreingestellte Temperatur ist, bei der Hauptsperrphase gesperrt gehalten, wodurch unterbunden wird, dass beim Start eine Fehlfunktion (nachstehend als ”Startfehlfunktion” bezeichnet) wie etwa ein Klopfen, eine Frühzündung und unkomfortable Schwingungen und Geräusche hervorgerufen wird.
  • Im Gegensatz dazu wird der Temperaturfühlkörper in dem Kaltstoppzustand, zu dem es kommt, nachdem die Motortemperatur in dem abgestellten Verbrennungsmotor kleiner als die voreingestellte Temperatur geworden ist, zum zusammengezogenen Zustand geändert. Auf diese Weise wird das bewegliche Element entriegelt und zur zweiten Position zum Positionieren des Hauptsperrelements bewegt, sodass das Hauptsperrelement davon befreit wird, bei der Hauptsperrphase in der Hauptsperrbohrung eingepasst zu werden. Das heißt, dass die Rotationsphase davon befreit wird, bei der Hauptsperrphase gesperrt zu werden, sodass der Flügelrotor zum Zeitpunkt des nächsten Starts des Verbrennungsmotors durch ein sich änderndes Drehmoment, das von der Nockenwelle aus auf ihn aufgebracht wird, bezogen auf den Gehäuserotor relativ zu einer Vorverlegungsseite hin gedreht wird. Wenn die Rotationsphase zur Nebensperrphase geändert wird, die weiter als die Hauptsperrphase vorverlegt ist, wird das Nebensperrelement als Folge dessen in die Nebensperrbohrung eingepasst, wodurch die Rotationsphase bei der Nebenphase gesperrt wird und somit die Steuerzeit, bei der das Einlassventil geschlossen wird, so früh wie möglich eingestellt werden kann. Auf diese Weise verringert sich die Menge des aus dem Zylinder herausgedrückten Gases, und somit erhöht sich die Temperatur des Gases zusammen mit einem tatsächlichen Verdichtungsverhältnis. Somit ist es selbst zum Zeitpunkt eines Kaltstarts nach dem Kaltstopp, bei dem die Motortemperatur kleiner als die voreingestellte Temperatur ist, möglich, die Zündfähigkeit zu verbessern und die Startfähigkeit zu gewährleisten.
  • Entsprechend dem oben beschriebenen kennzeichnenden Merkmal der Erfindung ist es möglich, einen für die Motortemperatur geeigneten Start zu realisieren.
  • Des Weiteren ist die Erfindung eine Ventilsteuerzeit-Verstellvorrichtung zum Verstellen einer Ventilsteuerzeit eines Einlassventils zum Öffnen und Schließen eines Zylinders eines Verbrennungsmotors durch den Druck einer Arbeitsflüssigkeit und ist anders durch Folgendes gekennzeichnet: einen Gehäuserotor, der sich zusammen mit einer Kurbelwelle des Verbrennungsmotors dreht; einen Flügelrotor, der sich zusammen mit einer Nockenwelle des Verbrennungsmotors dreht und den Druck der Arbeitsflüssigkeit im Gehäuserotor aufnimmt, wodurch er bezogen auf den Gehäuserotor eine Rotationsphase ändert; eine Hauptsperreinrichtung, die ein Hauptsperrelement und eine Hauptsperrbohrung hat, wobei das Hauptsperrelement bei einer Hauptsperrphase der Rotationsphase, um das Einlassventil bei einer späteren Steuerzeit als einer Steuerzeit, wenn ein Kolben in dem Zylinder einen unteren Totpunkt erreicht, zu schließen, in der Hauptsperrbohrung eingepasst wird, um dadurch die Rotationsphase zu sperren; eine Nebensperreinrichtung, die ein Nebensperrelement und eine Nebensperrbohrung hat, wobei das Nebensperrelement bei einer Nebensperrphase der Rotationsphase, die weiter als die Hauptsperrphase vorverlegt ist, in der Nebensperrbohrung eingepasst wird, um dadurch die Rotationsphase zu sperren; und eine Sperrsteuerungseinrichtung, die einen Temperaturfühlkörper, der sich ausdehnen und zusammenziehen soll, und ein bewegliches Element hat, das sich zwischen einer Öffnungsposition, in der die Hauptsperrbohrung geöffnet ist, und einer Schließposition, in der die Hauptsperrbohrung geschlossen ist, hin und her bewegen soll, wobei der Temperaturfühlkörper bei der Hauptsperrphase in einem Warmstoppzustand, während dem eine Motortemperatur des abgestellten Verbrennungsmotors nicht kleiner als eine voreingestellte Temperatur wird, zu einem ausgedehnten Zustand geändert wird, wodurch das bewegliche Element an der Öffnungsposition verriegelt wird, in der dem Hauptsperrelement erlaubt wird, in der Hauptsperrbohrung eingepasst zu werden, und wobei der Temperaturfühlkörper bei der Hauptsperrphase in einem Kaltstoppzustand, zu dem es kommt, nachdem die Motortemperatur des abgestellten Verbrennungsmotors kleiner als die voreingestellte Temperatur geworden ist, zu einem zusammengezogenen Zustand geändert wird, wodurch das bewegliche Element entriegelt wird und das bewegliche Element somit zur Schließposition bewegt wird, in der das Hauptsperrelement davon befreit wird, in der Hauptsperrbohrung eingepasst zu werden.
  • Entsprechend diesem anderen kennzeichnenden Merkmal der Erfindung wird der Temperaturfühlkörper in dem Warmstoppzustand, während dem die Motortemperatur in dem abgestellten Verbrennungsmotor nicht kleiner als die voreingestellte Temperatur wird, zu dem ausgedehnten Zustand geändert. Auf diese Weise wird das bewegliche Element an einer Öffnungsposition der Hauptsperrbohrung verriegelt, sodass dem Hauptsperrelement erlaubt wird, bei der Hauptsperrphase in der Hauptsperrbohrung eingepasst zu werden. Das heißt, dass der Rotationsphase erlaubt wird, bei der Hauptsperrphase gesperrt zu werden. Dabei nimmt in der Hauptsperrphase, in der das Einlassventil zu einer späteren Steuerzeit als eine Steuerzeit geschlossen wird, wenn der Kolben in dem Zylinder den unteren Totpunkt erreicht, zum Zeitpunkt des nächsten Starts des Verbrennungsmotors wie oben beschrieben ein tatsächliches Verdichtungsverhältnis ab. Somit ist es zum Zeitpunkt eines Warmstarts nach dem Warmstopp, bei dem die Motortemperatur nicht kleiner als die voreingestellte Temperatur wird, möglich zu unterbinden, dass die Startfehlfunktion hervorgerufen wird.
  • Im Gegensatz dazu wird der Temperaturfühlkörper in dem Kaltstoppzustand, zu dem es kommt, nachdem die Motortemperatur in dem abgestellten Verbrennungsmotor kleiner als die voreingestellte Temperatur geworden ist, zu dem zusammengezogenen Zustand geändert. Auf diese Weise wird das bewegliche Element entriegelt und zur Schließposition bewegt, sodass das Hauptsperrelement davon befreit wird, bei der Hauptsperrphase in der Hauptsperrbohrung eingepasst zu werden. Das heißt, dass die Rotationsphase davon befreit wird, bei der Hauptsperrphase gesperrt zu werden, sodass der Flügelmotor zum Zeitpunkt des nächsten Starts des Verbrennungsmotors durch ein sich änderndes Drehmoment, das von der Nockenwelle aus auf ihn aufgebracht wird, bezogen auf den Gehäuserotor relativ zu einer Vorverlegungsseite gedreht wird. Wenn die Rotationsphase zur Nebensperrphase geändert wird, die weiter als die Hauptsperrphase vorverlegt ist, wird das Nebensperrelement als Folge dessen in der Nebensperrbohrung eingepasst, wodurch die Rotationsphase bei der Nebensperrphase gesperrt wird und somit die Steuerzeit, bei der das Einlassventil geschlossen wird, so früh wie möglich eingestellt werden kann. Auf diese Weise wird das tatsächliche Verdichtungsverhältnis wie oben beschrieben erhöht. Somit ist es auch zum Zeitpunkt eines Kaltstarts nach dem Kaltstopp, bei dem die Motortemperatur kleiner als die voreingestellte Temperatur ist, möglich, die Zündfähigkeit zu verbessern und die Startfähigkeit zu gewährleisten.
  • Entsprechend dem oben beschriebenen anderen kennzeichnenden Merkmal der Erfindung ist es möglich, einen für die Motortemperatur geeigneten Start zu realisieren.
  • Bei jeder der Erfindungen mit den oben beschriebenen kennzeichnenden Merkmalen ist es vorzuziehen, eine Bauweise einzusetzen, in der die Sperrsteuerungseinrichtung ein Verriegelungselement hat, das einen Verriegelungsöffnungsteil hält, der in dem beweglichen Teil ausgebildet ist, um dadurch das bewegliche Element zu verriegeln, und das daran gehindert wird, den Verriegelungsöffnungsteil zu verriegeln, um dadurch das bewegliche Element zu entriegeln. Gemäß der oben beschriebenen Bauweise verriegelt das Verriegelungselement bei der Hauptsperrphase in dem Warmstoppzustand den Verriegelungsöffnungsteil des beweglichen Elements, das somit sicher eine Verriegelung realisieren kann, um der Rotationsphase zu erlauben, bei der Hauptsperrphase gesperrt zu werden. Andererseits wird das Verriegelungselement bei der Hauptsperrphase in dem Kaltstoppzustand daran gehindert, den Verriegelungsöffnungsteil des beweglichen Elements zu verriegeln, was somit sicher ein Entriegeln realisieren kann, um die Rotationsphase davon zu befreien, bei der Hauptsperrphase gesperrt zu werden. Gemäß der oben beschriebenen Erfindung ist es zum Zeitpunkt des Warmstarts nach dem Warmstopp und zum Zeitpunkt des Kaltstarts nach dem Kaltstopp möglich, das Umschalten der Rotationsphase zu Rotationsphasen zu realisieren, die für den jeweiligen Start geeignet sind.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHUNGEN
  • Die obigen und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen aus der folgenden ausführlichen Beschreibung hervor, die unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erfolgt. Es zeigen:
  • 1 eine Figur, um einen Grundaufbau einer Ventilsteuerzeit-Verstellvorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung zu zeigen, und einen Schnitt entlang einer Linie I-I von 2;
  • 2 eine Schnittansicht entlang einer Linie II-II von 1;
  • 3 eine Schnittansicht, um einen von 2 verschiedenen Funktionszustand zu zeigen;
  • 4 eine Schnittansicht entlang einer Linie IV-IV von 3;
  • 5 eine schematische Ansicht, um einen Funktionszustand der Ventilsteuerzeit-Verstellvorrichtung von 1 zu zeigen;
  • 6 eine schematische Ansicht, um einen weiteren Funktionszustand der Ventilsteuerzeit-Verstellvorrichtung von 1 zu zeigen, der von 5 verschieden ist;
  • 7 eine schematische Ansicht, um noch einen weiteren Funktionszustand der Ventilsteuerzeit-Verstellvorrichtung von 1 zu zeigen, der von den 5 und 6 verschieden ist;
  • 8 eine schematische Ansicht, um noch einen weiteren Funktionszustand der Ventilsteuerzeit-Verstellvorrichtung von 1 zu zeigen, der von den 5 bis 7 verschieden ist;
  • 9 eine schematische Ansicht, um ein Merkmal der Ventilsteuerzeit-Verstellvorrichtung von 1 darzustellen;
  • 10 eine Kennliniendarstellung, um ein Merkmal der Ventilsteuerzeit-Verstellvorrichtung von 1 darzustellen;
  • 11 eine Schnittansicht im vergrößerten Maßstab, um einen Hauptteil der Ventilsteuerzeit-Verstellvorrichtung von 1 zu zeigen;
  • 12 eine grafische Darstellung, um ein charakteristisches Merkmal eines Temperaturfühlkörpers von 11 zu zeigen;
  • 13 eine schematische Ansicht, um eine Funktionsweise eines Sperrsteuerungsmechanismus von 11 darzustellen;
  • 14A und 14B schematische Ansichten, um die Funktionsweise des Sperrsteuerungsmechanismus von 11 darzustellen;
  • 15 eine Kennliniendarstellung, um ein sich änderndes Drehmoment darzustellen, das auf die Ventilsteuerzeit-Verstellvorrichtung von 1 aufgebracht wird;
  • 16 eine grafische Darstellung, um ein Funktionsbeispiel der Ventilsteuerzeit-Verstellvorrichtung von 1 zu zeigen;
  • 17 eine grafische Darstellung, um ein weiteres Funktionsbeispiel der Ventilsteuerzeit-Verstellvorrichtung von 1 zu zeigen, das von 16 verschieden ist;
  • 18 eine grafische Darstellung, um einen Betrieb und eine Wirkung der Ventilsteuerzeit-Verstellvorrichtung von 1 zu zeigen;
  • 19 eine Schnittansicht im vergrößerten Maßstab, um einen Hauptteil einer Ventilsteuerzeit-Verstellvorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung zu zeigen;
  • 20 eine schematische Ansicht, um einen Funktionszustand der Ventilsteuerzeit-Verstellvorrichtung von 19 zu zeigen;
  • 21 eine schematische Ansicht, um einen weiteren Funktionszustand der Ventilsteuerzeit-Verstellvorrichtung von 19 zu zeigen, der von 20 verschieden ist;
  • 22 eine schematische Ansicht, um noch einen weiteren Funktionszustand der Ventilsteuerzeit-Verstellvorrichtung von 19 zu zeigen, der von den 20 und 21 verschieden ist;
  • 23 eine schematische Ansicht, um noch einen weiteren Funktionszustand der Ventilsteuerzeit-Verstellvorrichtung von 19 zu zeigen, der von den 20 bis 22 verschieden ist;
  • 24 eine grafische Darstellung, um ein Funktionsbeispiel der Ventilsteuerzeit-Verstellvorrichtung von 19 zu zeigen;
  • 25 eine grafische Darstellung, um ein weiteres Funktionsbeispiel der Ventilsteuerzeit-Verstellvorrichtung von 19 zu zeigen, das von 24 verschieden ist;
  • 26 eine Schnittansicht im vergrößerten Maßstab, um einen Hauptteil einer Ventilsteuerzeit-Verstellvorrichtung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung zu zeigen;
  • 27 eine schematische Ansicht, um einen Funktionszustand der Ventilsteuerzeit-Verstellvorrichtung von 26 zu zeigen;
  • 28 eine Draufsicht, um einen Temperaturfühlkörper in dem Funktionszustand von 26 zu zeigen;
  • 29 eine schematische Ansicht, um einen weiteren Funktionszustand der Ventilsteuerzeit-Verstellvorrichtung von 26 zu zeigen, der von 27 verschieden ist;
  • 30 eine Draufsicht, um einen Temperaturfühlkörper in dem Funktionszustand von 29 zu zeigen;
  • 31 eine Schnittansicht im vergrößerten Maßstab, um einen Hauptteil einer Ventilsteuerzeit-Verstellvorrichtung gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung zu zeigen;
  • 32 eine schematische Ansicht, um ein Funktionsbeispiel der Ventilsteuerzeit-Verstellvorrichtung von 31 zu zeigen, das von 31 verschieden ist;
  • 33 eine schematische Ansicht, um ein weiteres Funktionsbeispiel der Ventilsteuerzeit-Verstellvorrichtung von 31 zu zeigen, das von den 31 und 32 verschieden ist;
  • 34 eine schematische Ansicht, um einen Zustand der Ventilsteuerzeit-Verstellvorrichtung von 31 zu zeigen;
  • 35 eine schematische Ansicht, um einen weiteren Zustand der Ventilsteuerzeit-Verstellvorrichtung von 31 zu zeigen, der von 34 verschieden ist;
  • 36 eine schematische Ansicht, um noch einen weiteren Zustand der Ventilsteuerzeit-Verstellvorrichtung von 31 zu zeigen, der von den 34 und 35 verschieden ist;
  • 37 eine grafische Darstellung, um einen Zusammenhang zwischen einer Zwischenraumgröße und der Leckagemenge eines Arbeitsöls von 34 zu zeigen; und
  • 38 eine Schnittansicht, die ein abgewandeltes Beispiel von 31 zeigt.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜPHRUNGSBEISPIELE
  • Im Folgenden wird auf Grundlage der Zeichnungen eine Vielzahl von Ausführungsbeispielen der Erfindung beschrieben. Dabei wird in einigen Fällen, indem sich entsprechende Bestandteile in den jeweiligen Ausführungsbeispielen durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet werden, eine sich wiederholende Beschreibung vermieden. In dem Fall, dass in jedem Ausführungsbeispiel nur ein Teil der Bauweise beschrieben wird, können die zuvor beschriebenen Bauweisen der anderen Ausführungsbeispiele auf die anderen Teile der Bauweise angewandt werden. Des Weiteren gilt nicht nur die klar in der Beschreibung der jeweiligen Ausführungsbeispiele angegebene Kombination der Bauweisen, sondern es können auch, wenn die Kombination der Bauweisen der jeweiligen Ausführungsbeispiele kein Problem darstellt, die Bauweisen mehrerer Ausführungsbeispiele teilweise miteinander kombiniert werden, selbst wenn dies nicht klar angegeben ist.
  • Erstes Ausführungsbeispiel
  • Die in 1 gezeigte Ventilsteuerzeit-Verstellvorrichtung 1 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel ist in einem Verbrennungsmotor eines Fahrzeugs eingebaut. In diesem Ausführungsbeispiel wird dabei der Stopp und der Start des Verbrennungsmotors nicht nur in Übereinstimmung mit einem Ausschaltbefehl und einem Einschaltbefehl eines Motorschalters SW realisiert, sondern auch in Übereinstimmung mit einem Leerlaufstoppbefehl und einem Neustartbefehl eines Start-Stopp-Systems ISS.
  • Grundaufbau
  • Zunächst wird ein Grundaufbau der Ventilsteuerzeit-Verstellvorrichtung 1 beschrieben. Die Ventilsteuerzeit-Verstellvorrichtung 1 entspricht einer hydraulischen Bauart, die den Druck eines Arbeitsöls als ”den Druck einer Arbeitsflüssigkeit” nutzt und eine Ventilsteuerzeit eines Einlassventils 9 (siehe 10, die später ausführlich beschrieben wird) als ”ein bewegliches Ventil” verstellt, das eine Nockenwelle 2 öffnet und schließt, wenn darauf ein Motordrehmoment übertragen wird. Wie in den 1 bis 4 gezeigt ist, weist die Ventilsteuerzeit-Verstellvorrichtung 1 einen Rotationsantriebsabschnitt 10, um das Motordrehmoment, das von einer Kurbelwelle (nicht in der Zeichnung gezeigt) im Verbrennungsmotor abgegeben wird, zur Nockenwelle 2 zu übertragen, und einen Steuerungsabschnitt 40 auf, um das Einströmen und Ausströmen des Arbeitsöls zu steuern, um den Rotationsantriebsabschnitt 10 anzutreiben.
  • Rotationsantriebsabschnitt
  • In dem Rotationsantriebsabschnitt 10 hat ein aus Metall gefertigter Gehäuserotor 11 eine Rückenplatte 13 und eine Vorderplatte 15, die jeweils in Axialrichtung an beiden Endteilen eines Schuhrings 12 befestigt sind. Die Rückenplatte 13 hat in Zylinderform ausgebildete Sperrbohrungen 162, 172, die sich zur Seite des Schuhrings 12 hin öffnen.
  • Der Schuhring 12 weist einen zylinderförmigen Gehäusehauptkörper 120, eine Vielzahl von Schuhen 121, 122, 123 und einen Zahnkranz 124 auf. Wie in 2 gezeigt ist, stehen die jeweiligen Schuhe 121, 122, 123 von Teilen, die in Rotationsrichtung des Gehäusehauptkörpers 120 in bestimmten Intervallen beabstandet sind, in Radialrichtung nach innen vor. Zwischen den Schuhen 121 und 122, den Schuhen 122 und 123 und den Schuhen 123 und 121, die jeweils in der Rotationsrichtung nebeneinander liegen, sind Gehäusekammern 20 ausgebildet. Der Zahnkranz 124 ist über eine Steuerkette (nicht in der Zeichnung gezeigt) an die Kurbelwelle gekoppelt. Das Motordrehmoment wird während der Drehung des Verbrennungsmotors durch die Kopplung von der Kurbelwelle auf den Zahlenkranz 124 übertragen, sodass sich der Gehäuserotor 11 zusammen mit der Kurbelwelle in einer bestimmten Richtung (im Uhrzeigersinn in 2) dreht.
  • Wie in den 1 und 2 gezeigt ist, ist der aus Metall gefertigte Flügelrotor 14 in dem Gehäuserotor 11 mittig untergebracht, wobei beide Endteile in der Axialrichtung auf der Rückenplatte 13 und der Vorderplatte 15 gleiten. Der Flügelrotor 14 hat eine zylinderförmige Radialwelle 140 und eine Vielzahl von Flügeln 141, 142, 143. Die Radialwelle 140 ist mittig an der Nockenwelle 2 befestigt. Da der Flügelrotor 14 auf diese Weise befestigt ist, kann sich der Flügelrotor 14 zusammen mit der Nockenwelle 2 in der gleichen Richtung (im Uhrzeigersinn in 2) wie der Gehäuserotor 11 drehen und kann sich gleichzeitig relativ zum Gehäuserotor 11 drehen.
  • Wie in 2 gezeigt ist, stehen die jeweiligen Flügel 141, 142, 143 von Teilen, die in der Drehrichtung der Radialwelle 140 in bestimmten Intervallen beabstandet sind, in der Radialrichtung nach außen vor und sind in den entsprechenden Gehäusekammern 20 untergebracht. Die jeweiligen Flügel 141, 142, 143 teilen die entsprechenden Gehäusekammern 20 in der Rotationsrichtung, wodurch in dem Gehäuserotor 11 Vorverlegungskammern 22, 23, 24 und Verzögerungskammern 26, 27, 28 abgetrennt werden, wobei in den Vorverlegungskammern 22, 23, 24 und Verzögerungskammern 26, 27, 28 das Arbeitsöl ein- und ausströmt. Genauer gesagt ist die Vorverlegungskammer 22 zwischen dem Schuh 121 und dem Flügel 141 ausgebildet, die Vorverlegungskammer 23 ist zwischen dem Schuh 122 und dem Flügel 142 ausgebildet, und die Vorverlegungskammer 24 ist zwischen dem Schuh 123 und dem Flügel 143 ausgebildet. Andererseits ist die Verzögerungskammer 26 zwischen dem Schuh 122 und dem Flügel 141 ausgebildet, die Verzögerungskammer 27 ist zwischen dem Schuh 123 und dem Flügel 142 ausgebildet, und die Verzögerungskammer 28 ist zwischen dem Schuh 121 und dem Flügel 143 ausgebildet.
  • Wie in den 1 und 2 gezeigt ist, trägt der Flügel 141 ein Hauptsperrelement 160, das bezüglich der Radialwelle 140 exzentrisch ist und in der Form eines Kreiszylinders aus Metall gefertigt ist, derart dass sich das Hauptsperrelement 160 in der Axialrichtung hin und her bewegen kann. Der Flügel 141 bildet um das Hauptsperrelement 160 herum eine Hauptsperrfreigabekammer 161, wobei die Hauptsperrfreigabekammer 161 als ein ringförmiger Raum ausgebildet ist, in dem das Arbeitsöl ein- und ausströmt. Wie in den 1 und 5 gezeigt ist, ist das Hauptsperrelement 160 in einer kreiszylinderförmigen Hauptsperrbohrung 162 eingepasst, wenn das Arbeitsöl aus der Hauptsperrfreigabekammer 161 herausgeflossen ist. Wenn das Hauptsperrelement 160 auf diese Weise in der kreiszylinderförmigen Hauptsperrbohrung 162 eingepasst ist, sperrt das Hauptsperrelement 160 bei einer Hauptsperrphase Pm, die in 2 gezeigt ist, bezogen auf den Gehäuserotor 11 eine Rotationsphase des Flügelrotors 14 (nachstehend einfach als ”Rotationsphase” bezeichnet). Andererseits wird das Hauptsperrelement 160, wie in den 6 bis 8 gezeigt ist, aus der Hauptsperrbohrung 162 befreit, wenn das Hauptsperrelement 160 den Druck des Arbeitsöls aufnimmt, das in die Hauptsperrfreigabekammer 161 eingeleitet wird. Wenn das Hauptsperrelement 160 auf diese Weise aus der Hauptsperrbohrung 162 befreit wird, befreit das Hauptsperrelement 160 die Rotationsphase davon, bei der Hauptsperrphase Pm gesperrt zu werden. In dieser Hinsicht wird unter Bewegungspositionen in einer Richtung, in der sich das Hauptsperrelement 160 hin und her bewegt, eine Position Li, in der das Hauptsperrelement 160 wie in 5 gezeigt in der Hauptsperrbohrung 162 eingepasst ist, als ”Einpassposition Li” bezeichnet, während eine Position Le, in der das Hauptsperrelement 160 wie in den 6 bis 8 gezeigt aus der Hauptsperrbohrung 162 befreit ist, als ”eine Freigabeposition Le” bezeichnet wird.
  • Wie in den 3 und 4 gezeigt ist, trägt der Flügel 142 ein Nebensperrelement 170, das bezogen auf die Radialwelle 140 exzentrisch ist, und in der Form eines Kreiszylinders aus Metall gefertigt ist, derart dass sich das Nebensperrelement 170 in der Axialrichtung hin und her bewegen kann. Der Flügel 142 bildet um das Nebensperrelement 170 herum eine Nebensperrfreigabekammer 171, wobei die Nebensperrfreigabekammer 171 zu einem ringförmigen Raum ausgebildet ist, in dem das Arbeitsöl ein- und ausströmt. Wie in den 4 und 7 gezeigt ist, ist das Nebensperrelement 170 in einer kreiszylinderförmigen Nebensperrbohrung 172 eingepasst, wenn das Arbeitsöl aus der Nebensperrfreigabekammer 171 herausgeflossen ist. Wenn das Nebensperrelement 170 auf diese Weise in der kreiszylinderförmigen Nebensperrbohrung 172 eingepasst ist, sperrt das Nebensperrelement 170 bei einer Nebensperrphase Ps, die in 3 gezeigt ist, die Rotationsphase. Andererseits wird das Nebensperrelement 170, wie in den 5 und 6 bis 8 gezeigt ist, aus der Nebensperrbohrung 172 befreit, wenn das Nebensperrelement 170 den Druck des Arbeitsöls aufnimmt, das in die Nebensperrfreigabekammer 171 eingelassen wird. Wenn das Nebensperrelement 170 auf diese Weise aus der Nebensperrbohrung 172 befreit wird, befreit das Nebensperrelement 170 die Rotationsphase davon, bei der Nebensperrphase Ps gesperrt zu werden.
  • In dem oben beschriebenen Rotationsantriebsabschnitt 10 nimmt der Flügelrotor 14 den Druck des Arbeitsöls auf, das in dem Gehäuserotor 11 in die Vorverlegungskammern 22, 23, 24 und die Verzögerungskammern 26, 27, 28 einströmt und aus ihnen herausströmt. Wenn das Arbeitsöl dabei in dem Zustand, in dem die Rotationsphase davon befreit wird, durch die jeweiligen Sperrelemente 160, 170 gesperrt zu werden, in die Vorverlegungskammern 22, 23, 24 eingeleitet wird und aus den Verzögerungskammern 26, 27, 28 herausgelassen wird, wird die Rotationsphase zu einer Vorverlegungsseite hin geändert (siehe zum Beispiel die Änderung von 2 zu 3). Dadurch wird die Ventilsteuerzeit zur Vorverlegungsseite verstellt. Wenn das Arbeitsöl andererseits in dem Zustand, in dem die Rotationsphase davon befreit ist, durch die jeweiligen Sperrelemente 160, 170 gesperrt zu werden, in die Verzögerungskammern 26, 27, 28 eingeleitet und aus den Vorverlegungskammern 22, 23, 24 herausgelassen wird, wird die Rotationsphase zu einer Verzögerungsseite hin geändert (siehe zum Beispiel die Änderung von 3 zu 2). Wenn das Arbeitsöl darüber hinaus in dem Zustand, in dem die Rotationsphase davon befreit ist, durch die jeweiligen Sperrelemente 160, 170 gesperrt zu werden, in den Vorverlegungskammern 22, 23, 24 und in den Verzögerungskammern 26, 27, 28 eingeschlossen wird, wird eine Änderung der Rotationsphase unterbunden und wird somit die Ventilsteuerzeit beinahe konstant gehalten.
  • Steuerungsabschnitt
  • In dem in den 1 und 5 bis 8 gezeigten Steuerungsabschnitt 40 ist in der Radialwelle 140 ein Hauptvorverlegungskanal 41 ausgebildet und steht mit den Vorverlegungskammern 22, 23, 24 in Verbindung. In der Radialwelle 140 ist ein Hauptverzögerungskanal 45 ausgebildet und steht mit den Verzögerungskammern 26, 27, 28 in Verbindung. In der Radialwelle 140 ist ein Sperrfreigabekanal 49 ausgebildet und steht mit den Sperrfreigabekammern 161, 171 in Verbindung.
  • Ein in der Radialwelle 140 ausgebildeter Hauptversorgungskanal 50 steht über einen Transportkanal 3 mit einer Pumpe 4 als einer Versorgungsquelle in Verbindung. Die Pumpe 4 ist dabei eine mechanische Pumpe, die das Motordrehmoment aufnimmt und von dem Motordrehmoment angetrieben wird, während der Verbrennungsmotor in Betrieb ist, und während der Verbrennungsmotor in Betrieb ist, gibt die Pumpe 4 das von einer Ablasswanne 5 angesaugte Arbeitsöl kontinuierlich ab. Der Transportkanal 3, der durch die Nockenwelle 2 und ein Lager von ihr gehend ausgebildet ist, kann ungeachtet der Drehung der Nockenwelle 2 stets mit einer Abgabeöffnung der Pumpe 4 in Verbindung stehen. Wenn der Verbrennungsmotor durch Anlassen gestartet wird und vollständig verbrennt, beginnt auf diese Weise die Zufuhr des Arbeitsöls zum Hauptversorgungskanal 50, wohingegen die Zufuhr des Arbeitsöls gestoppt wird, wenn der Verbrennungsmotor abgestellt wird.
  • In der Radialwelle 140 ist ein Nebenversorgungskanal 52 ausgebildet und zweigt vom Hauptversorgungskanal 50 ab. Der Nebenversorgungskanal 52 nimmt über den Hauptversorgungskanal 50 das Arbeitsöl auf, das von der Pumpe 4 zugeführt wird. Auf der Außenseite des Rotationsantriebsabschnitts 10 und der Nockenwelle 2 ist ein Ablassrückgewinnungskanal 54 ausgebildet. Der Ablassrückgewinnungskanal 54 öffnet sich zusammen mit der Ablasswanne 5 als einem Ablassrückgewinnungsteil zur Atmosphäre und kann das Arbeitsöl zur Ablasswanne 5 abgeben.
  • Wie in den 1 und 2 gezeigt ist, ist ein Steuerungsventil 60 ein Schieberventil, das eine Antriebskraft, die von einem Linearsolenoid 62 erzeugt wird, und eine Rückstellkraft, die von einem Vorspannelement 64 in einer zur Antriebskraft entgegengesetzten Richtung erzeugt wird, nutzt und einen Schieber 68 in einer Hülse 66 in der Axialrichtung hin und her bewegt. Wenn der Schieber 68 zum Sperrbereich R1 bewegt wird, der in den 5 bis 7 gezeigt ist, wird das Arbeitsöl von der Pumpe 4 in die Verzögerungskammern 26, 27, 28 eingeleitet, und das Arbeitsöl in den Vorverlegungskammern 22, 23, 24 und den Sperrfreigabekammern 161, 171 wird zur Ablasswanne 5 abgelassen. Wenn der Schieber 68 zum Verzögerungsbereich Rr bewegt wird, der in 8 gezeigt ist, wird das Arbeitsöl in den Vorverlegungskammern 22, 23, 24 zur Ablasswanne 5 abgelassen, und das Arbeitsöl von der Pumpe 4 wird in die Verzögerungskammern 26, 27, 28 und die Sperrfreigabekammern 161, 171 eingeleitet. Wenn der Schieber 68 zum Vorverlegungsbereich Ra bewegt wird, der in 8 gezeigt ist, wird das Arbeitsöl in den Verzögerungskammern 26, 27, 28 zur Ablasswanne 5 abgelassen, und das Arbeitsöl von der Pumpe 4 wird in die Vorverlegungskammern 22, 23, 24 und die Sperrfreigabekammern 161, 171 eingeleitet. Wenn der Schieber 68 zum Haltebereich Rh bewegt wird, der in 8 gezeigt ist, wird das Arbeitsöl von der Pumpe 4 in die Sperrfreigabekammern 161, 171 eingeleitet, und gleichzeitig wird das Arbeitsöl in den Vorverlegungskammern 22, 23, 24 und den Verzögerungskammern 26, 27, 28 eingeschlossen.
  • Eine Steuerungsschaltung 80 ist ein Mikrocomputer, der elektrisch mit dem Linearsolenoid 62, dem Motorschalter SW und verschiedenen Arten von elektrischen Bauteilen des Verbrennungsmotors, die in 1 gezeigt sind, verbunden ist und das Start-Stopp-System ISS aufbaut. Die Steuerungsschaltung 80 steuert den Betrieb des Verbrennungsmotors entsprechend einem Computerprogramm, dessen Betrieb den Durchgang von Strom durch den Linearsolenoid 62 und einen Leerlaufstopp umfasst.
  • Hauptsperrmechanismus
  • Als Nächstes wird unter Bezugnahme auf 1 ausführlich ein Hauptsperrmechanismus 16 als ”eine Hauptsperreinrichtung” beschrieben, der aus einer Kombination eines elastischen Hauptelements 163 mit einem Satz Hauptsperrelementen 160, 161, 162 besteht.
  • Wie in 11 gezeigt ist, ist das elastische Hauptelement 163 eine aus Metall gefertigte Metallfeder und in dem Flügel 141 untergebracht. Das elastische Hauptelement 163 liegt in der Axialrichtung zwischen einem Federaufnahmeteil 141a auf der zur Rückenplatte 13 entgegengesetzten Seite und einem Federaufnahmeteil 160a des Hauptsperrelements 160 in dem Flügel 141. Das auf diese Weise angeordnete elastische Hauptelement 163 erzeugt auf eine solche Weise eine Rückstellkraft, dass sie das Hauptsperrelement 160 zur Seite der Rückenplatte 13 vorspannt. Bei der in den 5 und 6 gezeigten Hauptsperrphase Pm wird die Rückstellkraft des elastischen Hauptelements 163 somit zur Seite einer Hauptsperrbohrung 162 hin aufgebracht, das heißt zur Seite einer Einpassposition Li des Hauptsperrelements 160 hin. Des Weiteren wird bei der Hauptsperrphase Pm eine Kraft zum Antreiben des Hauptsperrelements 160, die von dem auf die Hauptsperrfreigabekammer 161 aufgebrachten Druck gegen die Rückstellkraft des elastischen Hauptelements 163 erzeugt wird, zu einer Seite hin aufgebracht, die zur Hauptsperrbohrung 162 entgegengesetzt ist, das heißt zur Seite der Freigabeposition Le des Hauptsperrelements 160 hin.
  • Bei der oben beschriebenen Bauweise ist die Hauptsperrphase Pm, die durch das in der Hauptsperrbohrung 162 eingepasste Hauptsperrelement 160 realisiert wird, bei der am meisten verzögerten Phase voreingestellt, die in den 2 und 9 gezeigt ist. Insbesondere ist die Hauptsperrphase Pm dieses Ausführungsbeispiels, wie in 10 gezeigt ist, bei einer Rotationsphase voreingestellt, die das Einlassventil 9 bei einer späteren Steuerzeit als eine Steuerzeit, wenn der Kolben 8 in dem Zylinder 7 des Verbrennungsmotors einen unteren Totpunkt BDC erreicht, schließt.
  • Sperrsteuerungsmechanismus
  • Als Nächstes wird unter Bezugnahme auf 1 ausführlich ein Sperrsteuerungsmechanismus 18 als ”eine Sperrsteuerungseinrichtung” beschrieben, der an einer Seite des Hauptsperrelements 160 angebaut ist.
  • Wie in den 5 und 11 gezeigt ist, umfasst der Sperrsteuerungsmechanismus 18 ein bewegliches Element 181, ein elastisches Steuerungselement 182, ein Halterelement 183, ein Verriegelungselement 184 und einen Temperaturfühlkörper 185.
  • Wie in 11 gezeigt ist, ist das aus Metall gefertigte bewegliche Element 181 in der Form eines Kreiszylinders mit einem geschlossenen Boden ausgebildet und mittig auf einer Außenumfangsseite des Hauptsperrelements 160 angeordnet. Das bewegliche Element 181 hat einen Verriegelungsöffnungsteil 186, der auf seiner Außenumfangsfläche in der Form einer ringförmigen Nut geöffnet ist, die in Umfangsrichtung durchgängig ausgebildet ist. In diesem Ausführungsbeispiel ist in dem Verriegelungsöffnungsteil 186, das einen trapezförmigen Querschnitt hat, eine Innenfläche 186a auf der Seite der Rückenplatte 13 als eine flache Ebene ausgebildet, die die Axialrichtung des beweglichen Elements 181 kreuzt (ihr gegenüber geneigt ist). Im Folgenden wird die Innenfläche 186a vor allem als Verriegelungsinnenfläche 186a bezeichnet.
  • Wie in 11 gezeigt ist, ist in dem beweglichen Element 181 auf einer Seite entgegengesetzt zur Rückenplatte 13 ein Bodenendteil 181a auf die Außenseite des Hauptsperrelements 160 gepasst. Das auf die Außenseite des Hauptsperrelements 160 gepasste bewegliche Element 181 kann in der Axialrichtung hin und her bewegt werden und kann relativ zum Hauptsperrelement 160 bewegt werden. Das bewegliche Element 181 bildet zwischen sich und einem Kragenteil 160c des Hauptsperrelements 160 die Hauptsperrfreigabekammer 161 und wird durch den von der Hauptsperrfreigabekammer 161 aus aufgebrachten Druck zur Seite der Rückenplatte 13 getrieben.
  • Wie in den 5 bis 8 gezeigt ist, wird das bewegliche Element 181 zwischen einer ersten Position L1 auf der Seite der Rückenplatte 13 und einer zweiten Position L2 auf einer zur ersten Position L1 entgegengesetzten Seite hin und her bewegt. Bei der in den 5 und 11 gezeigten Hauptsperrphase Pm hält das bewegliche Element 181 durch den Bodenendteil 181a einen flanschförmigen Halterteil 160b des Hauptsperrelements 160 an der ersten Position L1, wodurch das Hauptsperrelement 160 an der Einpassposition Li positioniert wird, in der das Hauptsperrelement 160 in der Hauptsperrbohrung 162 eingepasst ist. Andererseits hält das bewegliche Element 181, wie in den 6 und 7 gezeigt ist, bei der Hauptsperrphase Pm und einer anderen Rotationsphase durch den Bodenendteil 181a den Halterteil 160b an der zweiten Position L2, wodurch das Hauptsperrelement 160 an der Freigabeposition Le positioniert wird, in der das Hauptsperrelement 160 aus der Hauptsperrbohrung 162 befreit ist. Darüber hinaus erlaubt der bewegliche Teil 181, der zur ersten Position L1 bewegt wurde, bei der Hauptsperrphase Pm und der anderen Rotationsphase, dass sich das Hauptsperrelement 160, wie in 8 gezeigt ist, zur Freigabeposition Le bewegt, wobei der Halterteil 160b von dem Bodenendteil 181a getrennt wird.
  • Wie in 11 gezeigt ist, ist das elastische Steuerungselement 182 eine aus Metall gefertigte Spiralfeder und ist mittig auf einer Innenumfangsseite des beweglichen Elements 181 und auf einer Außenumfangsseite des Hauptsperrelements 160 angeordnet. Das elastische Steuerungselement 182 befindet sich in dem Flügel 141 in der Axialrichtung zwischen einem Federaufnahmeteil 141b auf der Seite der Rückenplatte 13 und dem Bodenendteil 181a des beweglichen Elements 181. Das in diesem eingefügten Zustand befindliche elastische Steuerungselement 182 erzeugt auf solche Weise eine Rückstellkraft Fr, dass es das bewegliche Element 181 zu einer zur Rückenplatte 13 entgegengesetzten Seite vorspannt, das heißt zu der Seite der zweiten Position L2 in den 6 und 7 hin. Darüber hinaus wird auf die Seite der in den 5, 8 und 11 gezeigten ersten Position L1 durch den von der Hauptsperrfreigabekammer 161 aus aufgebrachtem Druck gegen die Rückstellkraft Fr des elastischen Steuerungselements 182 eine Kraft zum Antreiben des beweglichen Elements 181 aufgebracht.
  • Wie in 11 gezeigt ist, wird die Rückstellkraft Fr des elastischen Steuerungselements 182 dabei entlang der Axialrichtung des beweglichen Elements 181 aufgebracht, sodass die Rückstellkraft Fr zu einer Vorspannkraft in einer die Verriegelungsinnenfläche 186a kreuzenden Richtung wird. Des Weiteren wird die Rückstellkraft Fr des elastischen Steuerungselements 182 auf eine solche Weise voreingestellt, dass die Höhe der Rückstellkraft Fr nicht kleiner als die der Rückstellkraft des elastischen Hauptelements 163 ist, wenn das bewegliche Element 181 in dem Zustand, in dem es das Hauptsperrelement 160 hält, zwischen den Positionen L1 und L2 bewegt wird.
  • Das aus Metall gefertigte Halterelement 183 hat ein Paar Halterteile 183a, 183b, von denen jeder in der Form einer Kreiszylinderbohrung mit einem geschlossenen Ende ausgebildet ist. Die jeweiligen Halterteile 183a, 183b haben ihre Öffnungsteile zu entgegengesetzten Seiten hin ausgerichtet, und ihre Bodenteile sind mittig miteinander verbunden. Das Halterelement 183 ist in der Gehäusebohrung 141c, die in dem Flügel 141 in der Form einer Kreiszylinderbohrung mit einem geschlossenen Ende ausgebildet ist, eingepasst und mittig eingefügt und kann in der Axialrichtung hin und her bewegt werden. In diesem eingepassten und eingefügten Zustand ist der Halterteil 183a auf der Verriegelungsseite näher an einer Öffnungsteilseite der Gehäusebohrung 141c positioniert als der Halterteil 183b auf der Vorspannseite. Dabei stimmt die Axialrichtung der Gehäusebohrung 141c in diesem Ausführungsbeispiel im Wesentlichen mit der Radialrichtung des beweglichen Elements 181 überein.
  • Das aus Metall gefertigte Verriegelungsteil 184 ist in einer Kugelform ausgebildet und mittig in die Gehäusebohrung 141c eingefügt. Das Verriegelungsteil 184 ist auf eine solche Weise eingepasst und eingefügt, dass es als eine Einheit mit der Innenumfangsseite des Halterteils 183a auf der Verriegelungsseite bewegt wird. Das Verriegelungselement 184 in der Gehäusebohrung 141c wird auch, wie in den 5, 8 und 11 gezeigt ist, an der ersten Position L1 in einen Verriegelungsöffnungsteil 186 in dem beweglichen Element 181 bewegt, wodurch der Öffnungsteil 186 gehalten und das bewegliche Element 181 verriegelt wird. Andererseits wird das Verriegelungselement 184, wie in den 6 und 7 gezeigt ist, durch die Außenumfangsfläche des beweglichen Elements 181, das sich zur Seite der zweiten Position L2 bewegt, zur Außenseite des Verriegelungsöffnungsteils 186 gedrückt, wodurch es vom Öffnungsteil 186 gelöst wird und das bewegliche Element 181 entriegelt wird. Wie in 12 gezeigt ist, reicht ein Bewegungsbereich X des Verriegelungselements 184 dabei von einer Position, in der das Verriegelungselement 184 das bewegliche Element 181 verriegelt, bis zu einer Position, in der das Verriegelungselement 184 das bewegliche Element 181 entriegelt.
  • Der in 11 gezeigte Temperaturfühlkörper 185 ist in der Form einer Spiralfeder aus einem Formgedächtnismaterial wie beispielsweise einer Nickel-Titan-Legierung (Ni-Ti-Legierung) ausgebildet, das entsprechend einem Temperaturanstieg wieder seine Ursprungsform einnimmt und Elastizität hat. Der Temperaturfühlkörper 185 ist mittig in der Gehäusebohrung 141c untergebracht und in der Innenumfangsseite des Halterteils 183b auf der Vorspannseite eingepasst und eingefügt, wodurch es in der Axialrichtung zwischen dem Bodenteil der Gehäusebohrung 141c und dem Bodenteil des Halterteils 183b liegt. Der in diesem dazwischen liegenden Zustand befindliche Temperaturfühlkörper 185 erzeugt auf eine solche Weise eine Rückstellkraft Ft, dass er das Halterelement 183 und das Verriegelungselement 184 zur Seite des beweglichen Elements 181 hin vorspannt.
  • Wie in den 12 bis 14 gezeigt ist, erhöht der Temperaturfühlkörper 185 bei einer Motortemperatur T, die nicht kleiner als eine voreingestellte Ts ist, die innerhalb des Bewegungsbereichs X auf das Verriegelungselement 184 aufgebrachte Rückstellkraft Ft auf einen Wert, der nicht kleiner als ein voreingestellter Wert Fts ist, wohingegen der Temperaturfühlkörper 185 bei der Motortemperatur T, die kleiner als die voreingestellte Temperatur Ts ist, die Rückstellkraft Ft auf einen Wert absenkt, der kleiner als der voreingestellte Wert Fts ist. Dabei wird der voreingestellte Wert Fts auf eine solche Weise voreingestellt, dass er vom Ausmaß her im Wesentlichen gleich einer Kraftkomponente Frd ist, die das Verriegelungselement 184 in einem Zustand, in dem das Verriegelungselement 184, wie in den 13 und 14A gezeigt ist, an der ersten Position L1 durch die Rückstellkraft Ft auf die Verriegelungsinnenfläche 186a in dem beweglichen Element 181 gedrückt wird, in der Axialrichtung (das heißt in der Radialrichtung des beweglichen Elements 181) von der Verriegelungsinnenfläche 186a aufnimmt. In diesem Ausführungsbeispiel wird somit entsprechend der Einstellung der Rückstellkraft Fr, die von dem elastischen Steuerungselement 182 aus auf das bewegliche Element 181 aufgebracht wird, um dadurch die Kraftkomponente Frd zu erzeugen, der voreingestellte Wert Fts auf beispielsweise 3N oder dergleichen voreingestellt, und die voreingestellte Temperatur Ts, die dem voreingestellten Wert Fts entspricht, wird bei einer Temperatur innerhalb eines Bereichs von beispielsweise 40 bis 60°C voreingestellt.
  • Bei dem oben beschriebenen Sperrsteuerungsmechanismus 18 wird der Zustand des Hauptsperrelements 160 entsprechend der Motortemperatur T gesteuert. Genauer gesagt wird, wenn die Motortemperatur T nicht kleiner als die voreingestellte Temperatur Ts ist, die Rückstellkraft Ft, die von dem Temperaturfühlkörper 185 aus auf das Verriegelungselement 184 aufgebracht wird, auf den voreingestellten Wert Fts oder mehr erhöht. In dem in 13 gezeigten Zustand, in dem die Kraftkomponente Frd der Rückstellkraft Fr von der Verriegelungsinnenfläche 186a aus auf das Verriegelungselement 184 aufgebracht wird, wird somit die Rückstellkraft Ft größer als die Kraftkomponente Frd. Infolgedessen wird der Temperaturfühlkörper 185, wie in den 5, 8, 11 und 13 gezeigt ist, zu einem ausgedehnten Zustand Se geändert, wodurch das Verriegelungselement 184 in den Verriegelungsöffnungsteil 186 gedrückt und das bewegliche Element 181 an der ersten Position L1 verriegelt wird. Des Weiteren kann das bewegliche Element 181, das auf diese Weise an der ersten Position L1 verriegelt wird, das Hauptsperrelement 160 bei der in 5 gezeigten Hauptsperrphase durch den Bodenendteil 181a an der Einpassposition Li halten. Dieses Halten erlaubt dem Hauptsperrelement 160, in die Hauptsperrbohrung 162 eingepasst zu werden, das heißt die Rotationsphase zu sperren.
  • Wenn die Motortemperatur T andererseits kleiner als die voreingestellte Temperatur Ts wird, wird die Rückstellkraft Ft, die von dem Temperaturfühlkörper 185 aus auf das Verriegelungselement 184 aufgebracht wird, auf den voreingestellten Wert Fts oder weniger abgesenkt. In dem in 14A gezeigten Zustand, in dem von der Verriegelungsinnenfläche 186a aus die Kraftkomponente Frd der Rückstellkraft Fr auf das Verriegelungselement 184 aufgebracht wird, ist die Kraftkomponente Frd somit größer als die Rückstellkraft Ft. Dadurch drückt das bewegliche Element 181 gegen das Verriegelungselement 184 und bewegt sich zur zweiten Position L2. Wie in den 6, 7 und 14B gezeigt ist, wird dabei, während das Verriegelungselement 184 gegen den Temperaturfühlkörper 185 drückt, um den Temperaturfühlkörper 185 dadurch zu einem zusammengezogenen Zustand Sc zu ändern, die Gesamtheit des Verriegelungselements 184 selbst zur Außenseite des Verriegelungsöffnungsteils 186 hin ausgerückt. Somit wird das Verriegelungselement 184, das daran gehindert wird, von dem Verriegelungsöffnungsteil 186 gehalten zu werden, in einen Zustand gebracht, in dem das bewegliche Element 181 entriegelt ist. Darüber hinaus drückt das entriegelte bewegliche Element 181 bei der in 6 gezeigten Hauptsperrphase Pm das Hauptsperrelement 160 durch den Bodenendteil 181a auf die Freigabeposition Le und kann gleichzeitig die zweite Position L2 erreichen. Durch dieses Erreichen kann das Hauptsperrelement 160 davon befreit werden, in der Hauptsperrbohrung 162 eingepasst zu werden, das heißt die Rotationsphase kann davon befreit werden, gesperrt zu werden.
  • Nebensperrmechanismus
  • Als Nächstes wird unter Bezugnahme auf 4 ausführlich ein Nebensperrmechanismus 17 als ”eine Nebensperreinrichtung” beschrieben, der aus einer Kombination eines elastischen Nebenelements 173 und einer Begrenzungsnut 174 mit einem Satz Nebensperrelementen 170, 171, 172 besteht.
  • Wie in 5 gezeigt ist, ist das elastische Nebenelement 173 eine aus Metall gefertigte Spiralfeder und in dem Flügel 142 untergebracht. Das elastische Nebenelement 173 befindet sich in dem Flügel 142 in der Axialrichtung zwischen einem Federaufnahmeteil 142a auf einer Seite entgegengesetzt zur Rückenplatte 13 und einem Federaufnahmeteil 170a des Nebensperrelements 170. Das in diesem eingefügten Zustand befindliche elastische Nebenelement 173 erzeugt auf eine solche Weise eine Rückstellkraft, dass es das Nebensperrelement 170 zur Seite der Rückenplatte 13 hin vorspannt. Bei der in den 7 und 8 gezeigten Nebensperrphase Ps wird somit die Rückstellkraft des Nebensperrelements 170 zur Seite der Nebensperrbohrung 172 hin aufgebracht. Des Weiteren wird bei der Nebensperrphase Ps eine Kraft zum Antreiben des Nebensperrelements 170, die durch den von der Nebensperrfreigabekammer 171 aus aufgebrachten Druck erzeugt wird, gegen die Rückstellkraft des Nebensperrelements 170 zu einer zur Nebensperrbohrung 172 entgegengesetzten Seite hin aufgebracht.
  • Wie in 5 gezeigt ist, ist die Begrenzungsnut 174 in der Rückenplatte 13 in der Form einer langen Bohrung ausgebildet, die sich in Rotationsrichtung erstreckt und in der Rückenplatte 13 ein geschlossenes Ende hat. Die Begrenzungsnut 174 hat eine Nebensperrbohrung 172, die sich in einem Nutboden eines in der Mitte befindlichen Teils öffnet. Wenn sich das Nebensperrelement 170 in die in der Rotationsrichtung der Nebensperrbohrung 172 auf beiden Seiten befindliche Begrenzungsnut 174 bewegt, begrenzt dieser Öffnungsaufbau die Rotationsphase auf einen bestimmten Rotationsphasenbereich, der die Nebensperrphase Ps von beiden Seiten umgibt. Wenn die Rotationsphase die Nebensperrphase Ps erreicht, um dadurch das Nebenelement 170 in der Begrenzungsnut 174 in der Nebensperrbohrung 172 einzupassen, wird darüber hinaus realisiert, dass die Rotationsphase bei der in 7 gezeigten Nebensperrphase Ps gesperrt wird.
  • Bei dem oben beschriebenen Aufbau wird die Nebensperrphase Ps, die durch das in die Nebensperrbohrung 172 eingepasste Nebensperrelement 170 realisiert wird, bei einer Zwischenphase voreingestellt, die, wie in den 3 und 9 gezeigt ist, weiter als die Hauptsperrphase Pm vorverlegt ist. Vor allem wird die Nebensperrphase Ps dieses Ausführungsbeispiels, wie in 10 gezeigt ist, bei einer Rotationsphase, die das Einlassventil 9 bei einer Steuerzeit schließt, wenn der Kolben 8 in dem Zylinder 7 des Verbrennungsmotors den unteren Totpunkt BDC erreicht, oder einer anderen Steuerzeit nahe dieser Steuerzeit voreingestellt.
  • Aufbringung eines sich ändernden Drehmoments auf den Flügelrotor
  • Als Nächstes wird ein sich änderndes Drehmoment beschrieben, das von der Nockenwelle 2 aus auf den Flügelrotor 14 aufgebracht wird.
  • Während der Verbrennungsmotor in Betrieb ist, wird auf den Flügelrotor 14 ein sich änderndes Drehmoment aufgebracht, wobei das sich ändernde Drehmoment durch eine Federreaktionskraft oder dergleichen hervorgerufen wird, die durch das Einlassventil 9 erzeugt wird, das von der Nockenwelle 2 geöffnet oder geschlossen wird. Wie beispielhaft in 15 gezeigt ist, schwankt das sich ändernde Drehmoment abwechselnd zwischen einem negativen Drehmoment, das bezogen auf den Gehäusemotor 11 zu einer Vorverlegungsseite hin aufgebracht wird, und einem positiven Drehmoment, das bezogen auf den Gehäusemotor 11 zu einer Verzögerungsseite hin aufgebracht wird. Was das sich ändernde Drehmoment dieses Ausführungsbeispiels betrifft, ist ein Spitzendrehmoment des positiven Drehmoments wegen der Reibung zwischen der Nockenwelle 2 und ihrem Lager größer als ein Spitzendrehmoment des negativen Drehmoments, und ein mittleres Drehmoment des positiven Drehmoments und des negativen Drehmoments ist zu einer positiven Drehmomentseite (Verzögerungsseite) hin verschoben.
  • Vorspannaufbau des Flügelrotors
  • Als Nächstes wird ein Vorspannaufbau beschrieben, um den Flügelrotor 14 zur Nebensperrphase Ps hin vorzuspannen.
  • In dem in 1 gezeigten Rotationsantriebsabschnitt 10 sind an den jeweiligen Rotoren 11, 14 Haltestifte 110, 146 befestigt. Der erste Haltestift 110 ist in der Vorderplatte 15 in der Form eines Kreiszylinders ausgebildet, der in der Axialrichtung zu einer Seite vorsteht, die entgegengesetzt zum Schuhring 12 ist. Der zweite Haltestift 146 ist in der Form eines Kreiszylinders ausgebildet, der von einer Armplatte 147 aus, die im Wesentlichen parallel zur Vorderplatte 15 ist, in der Axialrichtung der Radialwelle 140 zur Seite der Vorderplatte 15 vorsteht. Diese Haltestifte 110, 146 sind an Positionen angeordnet, die von einer Rotationsmittellinie der Rotoren 11, 14 aus um im Wesentlichen den gleichen Abstand exzentrisch sind und die voneinander in der Axialrichtung verschoben sind.
  • Zwischen der Vorderplatte 15 und der Armplatte 147 ist ein elastisches Vorverlegungselement 19 angeordnet. Das elastische Vorverlegungselement 19 ist eine Spiralfeder, die hergestellt wird, indem ein Metalldraht auf im Wesentlichen der gleichen Ebene gewunden wird, und deren Spiralmitte mit der Rotationsmittellinie der Rotoren 11, 14 übereinstimmt. Ein Innenumfangsendteil des elastischen Vorverlegungselements 19 ist auf den Außenumfangsteil der Radialwelle 140 gewickelt. Ein Außenumfangsendteil des elastischen Vorverlegungselements 19 ist in der Form des Buchstaben U gebogen, um dadurch einen Halteteil 190 zu bilden. Der Halteteil 190 kann durch den Haltestift gehalten werden, der der Rotationsphase der Haltestifte 110, 146 entspricht.
  • Bei dem oben beschriebenen Aufbau wird der Halteteil 190 des elastischen Vorverlegungselements 19 in einem Zustand, in dem die Rotationsphase weiter als die Nebensperrphase Ps zur Verzögerungsseite hin geändert wird, das heißt zwischen den Sperrphasen Ps und Pm, von dem ersten Haltestift 110 gehalten. Dabei wird der zweite Haltestift 146 aus dem Halteteil 190 befreit, sodass auf den Flügelrotor 14 auf der Vorverlegungsseite bezogen auf den Gehäuserotor 11 als ein Rotationsdrehmoment eine Rückstellkraft aufgebracht wird, die erzeugt wird, wenn das elastische Vorverlegungselement 19 elastisch verdreht und verformt wird. Das heißt, dass der Flügelrotor 14 auf der Vorverlegungsseite zur Nebensperrphase Ps hin vorgespannt wird. Dabei wird die Rückstellkraft des elastischen Vorverlegungselements 19 zwischen den Sperrphasen Ps und Pm auf eine solche Weise voreingestellt, dass sie größer als ein Mittelwert eines sich ändernden, zur Verzögerungsseite hin vorspannenden Drehmoments ist (siehe 15). Andererseits wird der Halteteil 190 in einem Zustand, in dem die Rotationsphase von der Nebensperrphase Ps aus zur Vorverlegungsseite hin geändert wird, von dem zweiten Haltestift 146 gehalten. Dabei wird der erste Haltestift 110 aus dem Halteteil 190 befreit, sodass eine Kraft, mit der das elastische Vorverlegungselement 19 den Flügelrotor 14 vorspannt, begrenzt wird.
  • Funktionsweise
  • Als Nächstes wird ausführlich die Funktionsweise des ersten Ausführungsbeispiels beschrieben.
  • (1) Normalbetrieb
  • Während der Verbrennungsmotor, nachdem er gestartet wurde und vollständig verbrennt, normal betrieben wird, wird das Arbeitsöl, wie in den 16 und 17 gezeigt ist, kontinuierlich von der Pumpe 4 aus unter einem hohen Druck entsprechend einer Drehzahl des Verbrennungsmotors zugeführt. Infolgedessen werden die jeweiligen Sperrelemente 160, 170 durch den Druck des Arbeitsöls, das in die jeweiligen Sperrfreigabekammern 161, 171 eingeleitet wird, von den Sperrbohrungen 162, 172 aus zur Freigabeposition Le bewegt, wodurch die Rotationsphase davon befreit gehalten wird, zu den jeweiligen Sperrphasen Pm, Ps gesperrt zu werden (siehe 8). Indem in diesem Zustand die Bewegungsposition des Schiebers 68 zu einem der Bereiche Rr, Ra, Rh geändert wird, kann die Ventilsteuerzeit passend eingestellt werden.
  • In dieser Hinsicht wird ungeachtet der Bewegungsposition des beweglichen Elements 181 durch den Druck des Arbeitsöls, das von der Hauptsperrfreigabekammer 161 aus auf das Hauptsperrelement 160 aufgebracht wird, ein Zustand gehalten, in dem die Rotationsphase davon befreit ist, bei der Hauptsperrphase Pm gesperrt zu werden. Allerdings nimmt das bewegliche Elemente 181 in diesem Zustand während des Normalbetriebs einen hohen Druck von dem Arbeitsöl in der Hauptsperrfreigabekammer 161 auf und bewegt sich somit gegen die Rückstellkraft Fr, die durch das elastische Steuerungselement 182 erzeugt wird, wodurch es an der ersten Position L1 positioniert wird (8). Wenn die Motortemperatur T durch den Normalbetrieb nicht kleiner als die voreingestellte Temperatur Ts wird, wird das bewegliche Element 181 somit an der ersten Position L1 verriegelt.
  • (2) Stopp und Start
  • Wenn der normal betriebene Verbrennungsmotor, wie in den 16 und 17 gezeigt ist, entsprechend einem Stoppbefehl, etwa einem Abschaltbefehl des Motorschalters SW oder einem Leerlaufstoppbefehl des Leerlaufstoppsystems ISS, angehalten wird, wird der Schieber 68 zum Sperrbereich R1 bewegt, bevor der Verbrennungsmotor durch eine Kraftstoffabsperrung in einen Trägheitsrotationszustand gebracht wird. Dabei wird das Arbeitsöl entsprechend der Drehzahl des Verbrennungsmotors kontinuierlich bei einem hohen Druck von der Pumpe 4 aus zugeführt. Somit wird die Rotationsphase durch den Druck des Arbeitsöls in den Verzögerungskammern 26, 27, 28 zur Hauptsperrphase Pm als der am meisten verzögerten Phase geändert.
  • Wenn der Verbrennungsmotor in den Trägheitsrotationszustand gebracht worden ist, nachdem die Rotationsphase zur Hauptsperrphase Pm geändert wurde, nimmt der Druck des von der Pumpe 4 zugeführten Arbeitsöls, wie in den 16 und 17 gezeigt ist, allmählich entsprechend der Geschwindigkeit der Trägheitsrotation ab. Infolgedessen wird der Verbrennungsmotor bei der Hauptsperrphase Pm in einen Stoppzustand gebracht.
  • In einem Warmstoppzustand, in dem die Motortemperatur T, wie in 16 gezeigt ist, während des Stopps des Verbrennungsmotors nicht kleiner als die voreingestellte Temperatur Ts wird, wird die Rückstellkraft Ft nicht kleiner als der voreingestellte Wert Fts, und der Temperaturfühlkörper 185 ist somit zum ausgedehnten Zustand Se geändert, wodurch das bewegliche Element 181 an der ersten Position L1 verriegelt wird. Somit wird das Hauptsperrelement 160, das in einem Zustand, in dem der Druck der Hauptsperrfreigabekammer 161 verloren gegangen ist, die Rückstellkraft des elastischen Hauptelements 163 aufnimmt, in einen Zustand gebracht, in dem das Hauptsperrelement 160 zur Einpassposition Li bewegt wird, in der das Hauptsperrelement 160 in der Hauptsperrbohrung 162 eingepasst ist (5). Darüber hinaus wird das Nebensperrelement 170, das in einem Zustand, in dem der Druck der Nebensperrfreigabekammer 171 verloren gegangen ist, die Rückstellkraft des elastischen Nebenelements 173 aufnimmt, auf der Außenseite der Nebensperrbohrung 172 und der Begrenzungsnut 174 mit der Rückenplatte 13 in Kontakt gebracht (5). Als Folge dieser Bewegung und dieses Kontakts wird die Rotationsphase bei der Hauptsperrphase Pm gesperrt.
  • Zum Zeitpunkt eines Warmstarts, in dem entsprechend einem Startbefehl, etwa einem Einschaltbefehl des Motorschalters SW oder einem Neustartbefehl des Leerlaufstoppsystems ISS, das Anlassen des Verbrennungsmotors, wie in 16 gezeigt ist, bei einer Temperatur von nicht weniger als der voreingestellten Temperatur Ts begonnen wird, wird das bewegliche Elemente 181 an der ersten Position L1 verriegelt gehalten. Dabei wird ein Zustand herbeigeführt, in dem die Bewegungsposition des Schiebers 68 in dem Sperrbereich R1 gehalten wird und in dem die Zufuhr des Arbeitsöls von der Pumpe 4 im Wesentlichen gestoppt ist. Von diesen Zuständen ausgehend hält das Hauptsperrelement 160, das in dem Zustand, in dem der Druck der Hauptsperrfreigabekammer 161 verloren gegangen ist, die Rückstellkraft des elastischen Hauptelements 163 aufnimmt, die Einpassposition Li, in der das Hauptsperrelement 160 in der Hauptsperrbohrung 162 eingepasst ist (5). Darüber hinaus wird das Nebensperrelement 170, das in einem Zustand, in dem der Druck der Nebensperrfreigabekammer 171 verloren gegangen ist, die Rückstellkraft des elastischen Nebenelements 173 aufnimmt, auf der Außenseite der Nebensperrbohrung 172 und der Begrenzungsnut 174 mit der Rückenplatte 13 in Kontakt gebracht (5). Infolge dieser Bewegung und dieses Kontakts verbrennt der Verbrennungsmotor vollständig in dem Zustand, in dem die Rotationsphase bei der Hauptsperrphase Pm gesperrt ist.
  • Im Gegensatz zu dem obigen Zustand wird die Rückstellkraft Ft in einem Kaltstoppzustand, der hervorgerufen wird, nachdem die Motortemperatur T, wie in 17 gezeigt ist, während des Stopps des Verbrennungsmotors kleiner als die voreingestellte Temperatur Ts geworden ist, kleiner als der voreingestellte Wert Fts, und der Temperaturfühlkörper 185 wird somit entsprechend der Bewegung des beweglichen Elements 181 zur zweiten Position L2 zu einem zusammengezogenen Zustand Sc geändert, wodurch das bewegliche Element 181 entriegelt wird. Somit wird das Hauptsperrelement 160 in dem Zustand, in dem der Druck der Hauptsperrfreigabekammer 161 verloren gegangen ist, gegen die Rückstellkraft des elastischen Hauptelements 163 zur Freigabeposition Le bewegt, in der das Hauptsperrelement 160 aus der Hauptsperrbohrung 162 befreit ist (6). Darüber hinaus wird gleichzeitig das Nebensperrelement 170, das in dem Zustand, in dem der Druck der Nebensperrfreigabekammer 171 verloren gegangen ist, die Rückstellkraft des elastischen Nebenelements 173 aufnimmt, auf der Außenseite der Nebensperrbohrung 172 und der Begrenzungsnut 174 mit der Rückenplatte 13 in Kontakt gebracht (6). Infolge dieser Bewegung und dieses Kontakts wird ein Zustand herbeigeführt, in der die Rotationsphase davon befreit ist, an den jeweiligen Sperrpositionen Pm, Ps gesperrt zu werden.
  • Zum Zeitpunkt des Kaltstartens, in dem entsprechend einem Startbefehl, etwa dem Einschaltbefehl des Motorschalters SW oder dem Neustartbefehl des Leerlaufstoppsystems ISS, das Anlassen des Verbrennungsmotors, wie in 17 gezeigt ist, bei einer Temperatur von weniger als der voreingestellten Temperatur Ts begonnen wird, wird das bewegliche Element 181 danach in der zweiten Position L2 gehalten, zu der es sich bewegt hat. Das liegt daran, dass der Zustand herbeigeführt wurde, in dem die Bewegungsposition des Schiebers 68 in dem Sperrbereich R1 gehalten wird und in dem die Zufuhr des Arbeitsöls von der Pumpe 4 im Wesentlichen gestoppt ist. Von diesen Zuständen ausgehend hält das Hauptsperrelement 160 in dem Zustand, in dem der Druck der Hauptsperrfreigabekammer 161 verloren gegangen ist, gegen die Rückstellkraft des elastischen Hauptelements 163 die Freigabeposition Le, in der das Hauptsperrelement 160 aus der Hauptsperrbohrung 162 befreit ist (6). Darüber hinaus wird das Nebensperrelement 170, das in dem Zustand, in dem der Druck der Nebensperrfreigabekammer 171 verloren gegangen ist, die Rückstellkraft des elastischen Nebenelements 173 aufnimmt, auf der Außenseite der Nebensperrbohrung 172 und der Begrenzungsnut 174 mit der Rückenplatte 13 in Kontakt gebracht (6).
  • Auf diese Weise wird der Flügelrotor 14 zum Zeitpunkt des Kaltstarts, in dem die Rotationsphase davon befreit ist, zu den jeweiligen Sperrphasen Pm, Ps gesperrt zu werden, durch das auf ihn aufgebrachte negative Drehmoment bezogen auf den Gehäuserotor 11 relativ zur Vorverlegungsseite hin gedreht, wodurch die Rotationsphase von der Hauptsperrphase Pm aus vorverlegt wird. Infolgedessen gelangt das Nebensperrelement 170, das in dem Zustand, in dem der Druck der Nebensperrfreigabekammer 171 verloren gegangen ist, die Rückstellkraft des elastischen Nebenelements 173 aufnimmt, in die Begrenzungsnut 174. Auf diese Weise wird, wie in 17 gezeigt ist, die Rückkehr der Rotationsphase zur Hauptsperrphase Pm auch dann begrenzt, falls der Flügelrotor 14 bezogen auf den Gehäuserotor 11 relativ zur Verzögerungsseite hin gedreht wird, wenn das positive Drehmoment auf ihn aufgebracht wird.
  • Wenn auf den Flügelrotor 14 danach das negative Drehmoment aufgebracht wird, um die Rotationsphase weiter zur Nebenphase Ps vorzuverlegen, wird zudem das Nebensperrelement 170, das in dem Zustand, in dem der Druck der Nebensperrfreigabekammer 171 verloren gegangen ist, die Rückstellkraft des elastischen Nebenelements 173 aufnimmt, in die Nebensperrbohrung 172 eingepasst (7). Gleichzeitig hält das Hauptsperrelement 160 in dem Zustand, in dem der Druck der Hauptsperrfreigabekammer 161 verloren gegangen ist, gegen die Rückstellkraft des elastischen Hauptelements 163 die Freigabeposition Le, in der das Hauptsperrelement 160 aus der Hauptsperrbohrung 162 befreit ist (7). Als Folge dieses Einpassens und des Haltens der Freigabeposition verbrennt der Verbrennungsmotor vollständig in dem Zustand, in dem die Rotationsphase, wie in 17 gezeigt ist, bei der Nebensperrphase Ps gesperrt ist.
  • Betrieb und Wirkung
  • Gemäß dem oben beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel ist der Temperaturfühlkörper 185 in dem Warmstoppzustand, während dem die Motortemperatur T in dem abgestellten Verbrennungsmotor nicht kleiner als die voreingestellte Temperatur Ts wird, zum ausgedehnten Zustand Se geändert. Auf diese Weise wird das bewegliche Element 181 an der ersten Position L1 zum Positionieren des Hauptsperrelements 160 verriegelt, sodass dem Hauptsperrelement 160 erlaubt wird, bei der Hauptsperrphase Pm in die Hauptsperrbohrung 162 eingepasst zu werden. Das heißt, dass der Rotationsphase erlaubt wird, bei der Hauptsperrphase Pm gesperrt zu werden. Bei der Hauptsperrphase Pm, in der das Einlassventil 9 zu einer späteren Steuerzeit als eine Steuerzeit geschlossen wird, wenn der Kolben 8 in dem Zylinder 7 den unteren Totpunkt BDC erreicht, wird dabei zum Zeitpunkt des nächsten Starts des Verbrennungsmotors entsprechend dem Hub des Kolbens 8, nachdem er den unteren Totpunkt erreicht hat, Gas in dem Zylinder 7 in ein Einlassluftsystem herausgedrückt, sodass ein tatsächliches Verdichtungsverhältnis verringert wird (Kompressionsverminderungswirkung). Zum Zeitpunkt des Warmstarts nach dem Warmstoppzustand, in dem die Motortemperatur T nicht kleiner als die voreingestellte Temperatur Ts wird, wird das bewegliche Element 181 somit zum Beispiel auch in dem Fall, dass der Neustart des Verbrennungsmotors, wie in 18 gezeigt ist, durch das Leerlaufstoppsystem ISS häufig wiederholt wird, an der ersten Position L1 positioniert, um dadurch die Rotationsphase bei der Hauptsperrphase Pm gesperrt zu halten, wodurch das Auftreten einer Fehlfunktion beim Starten unterdrückt werden kann.
  • Im Gegensatz dazu wird der Temperaturfühlkörper 185 in dem Kaltstoppzustand, zu dem es kommt, nachdem die Motortemperatur T in dem abgestellten Verbrennungsmotor kleiner als die voreingestellte Temperatur Ts geworden ist, zum zusammengezogenen Zustand Sc geändert. Das bewegliche Element 181, das in diesem Zustand an der ersten Position L1 entriegelt ist, wird zur zweiten Position L2 zum Positionieren des Hauptsperrelements 160 bewegt, sodass das Hauptsperrelement 160 davon befreit wird, bei der Hauptsperrphase Pm in der Hauptsperrbohrung 162 eingepasst zu werden. Das heißt, dass die Rotationsphase davon befreit wird, bei der Hauptsperrphase Pm gesperrt zu werden. Zum Zeitpunkt des nächsten Starts des Verbrennungsmotors wird somit von der Nockenwelle 2 aus das negative Drehmoment des sich ändernden Drehmoments auf den Flügelrotor 14 aufgebracht, und der Flügelrotor 14 wird somit bezogen auf den Gehäuserotor 11 relativ zur Vorverlegungsseite hin gedreht. Wenn sich die Rotationsphase infolgedessen zur Nebenphase Ps ändert, die weiter als die Hauptsperrphase Pm vorverlegt ist, wird das Nebensperrelement 170 in der Nebensperrbohrung 172 eingepasst, um dadurch die Rotationsphase bei der Nebensperrphase Ps zu sperren, wodurch die Steuerzeit des Schließens des Einlassventils 9 so früh wie möglich eingestellt werden kann. Auf diese Weise wird die Gasmenge verringert, die aus dem Zylinder 7 herausgedrückt wird, und die Temperatur des Gases wird zusammen mit dem tatsächlichen Verdichtungsverhältnis erhöht. Somit kann selbst zu dem Zeitpunkt des Kaltstarts nach dem Kaltstoppzustand, in dem die Motortemperatur T kleiner als die voreingestellte Temperatur Ts wird, beispielsweise zum Zeitpunkt des Starts, nachdem das Fahrzeug lange Zeit unter einer äußerst kalten Umgebung stehen gelassen wurde, oder zum Zeitpunkt des Neustarts in dem Fall, dass das Fahren eines Motors beendet wird, wobei der Motor vorübergehend von dem Leerlaufstoppsystem ISS angehalten wird, die Zündfähigkeit verbessert werden und die Startfähigkeit gewährleistet werden.
  • Gemäß dem oben beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel kann ein für die Motortemperatur T geeignetes Starten realisiert werden.
  • Gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel verriegelt dabei vor allem das Verriegelungselement 184 bei der Hauptsperrphase Pm im Warmstoppzustand den Verriegelungsöffnungsteil 186, um dadurch sicher die Verriegelung zu realisieren, die es der Rotationsphase erlaubt, bei der Hauptsperrphase Pm gesperrt zu werden. Andererseits wird das Verriegelungselement 184 bei der Hauptsperrphase Pm im Kaltstoppzustand daran gehindert, den Verriegelungsöffnungsteil 186 zu verriegeln, um dadurch sicher die Entriegelung zu realisieren, durch die die Rotationsphase davon befreit wird, bei der Hauptsperrphase Pm gesperrt zu werden. Auf diese Weise kann genau das Umschalten der Rotationsphase realisiert werden, die für den Warmstart nach dem Warmstopp und für den Kaltstart nach dem Kaltstopp geeignet ist.
  • Gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel nimmt darüber hinaus der aus dem Formgedächtnismaterial bestehende Temperaturfühlkörper 185 bei der Hauptsperrphase Pm im Warmstoppzustand entsprechend einem Temperaturanstieg den ausgedehnten Zustand Se wieder an und drückt dadurch auf das Verriegelungselement 184, wodurch das Verriegelungselement 184 durch den Verriegelungsöffnungsteil 186 verriegelt wird. Infolgedessen wird das bewegliche Element 181 an der ersten Position L1 verriegelt, in der der Rotationsphase erlaubt wird, bei der Hauptsperrphase Pm gesperrt zu werden. Andererseits nimmt das Verriegelungselement 184 bei der Hauptsperrphase Pm im Kaltstoppzustand von der Innenfläche 186a des Verriegelungsöffnungsteils 186 die Kraftkomponente Frd der Rückstellkraft Fr auf, die die Richtung der Rückstellkraft Fr kreuzt, und drückt den Temperaturfühlkörper 185 in den zusammengezogenen Zustand Sc und wird aus dem Verriegelungsöffnungsteil 186 befreit. Infolgedessen nimmt das bewegliche Element 181, das daran gehindert wird, durch den Verriegelungsöffnungsteil 186 gehalten zu werden, und somit entriegelt ist, die Rückstellkraft Fr auf, wodurch das bewegliche Element 181 zur zweiten Position L2 bewegt wird, in der das Hauptsperrelement 160 davon befreit wird, in der Hauptsperrbohrung 162 eingepasst zu werden, das heißt zur zweiten Position L2, in der die Rotationsphase davon befreit wird, bei der Hauptsperrphase Pm gesperrt zu werden. Entsprechend dem obigen Betrieb kann die Genauigkeit beim Umschalten der Rotationsphase zu einer Rotationsphase gesteigert werden, die für den Warmstart nach dem Warmstopp und für den Kaltstart nach dem Kaltstopp geeignet ist.
  • Gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel wird zusätzlich der Flügelrotor 14 bei der Rotationsphase zwischen der Hauptsperrphase Pm und der Nebensperrphase Ps durch das elastische Vorverlagerungselement 19 bezogen auf den Gehäuserotor 11 zur Vorverlagerungsseite vorgespannt. Somit kann der Flügelrotor 14, der zum Zeitpunkt des Kaltstarts des Verbrennungsmotors durch das elastische Vorverlagerungselement 19 vorgespannt wird, zusammen mit dem sich ändernden Drehmoment, das auf ihn aufgebracht wird, bezogen auf den Gehäuserotor 11 rasch die Rotationsphase zur Nebensperrphase Ps ändern. Dementsprechend kann bei dem Verbrennungsmotor zum Zeitpunkt des Kaltstarts die Zeit verkürzt werden, die vom Beginn des Anlassens, um das sich ändernde Drehmoment zu erzeugen, bis zum Sperren der Rotationsphase bei der Nebensperrphase Ps erforderlich ist. Somit kann vor allem die Zuverlässigkeit beim Kaltstart nach dem Kaltstopp gesteigert werden.
  • Zweites Ausführungsbeispiel
  • Wie in 19 gezeigt ist, ist das zweite Ausführungsbeispiel der Erfindung ein abgewandeltes Beispiel des ersten Ausführungsbeispiels.
  • Sperrsteuerungsmechanismus
  • Auf der Seite einer Hauptsperrbohrung 2162 ist ein Sperrsteuerungsmechanismus 2018 als ”die Sperrsteuerungseinrichtung” angebaut. Der Sperrsteuerungsmechanismus 2018 hat ein bewegliches Element 2181 und ein elastisches Steuerungselement 2182, die sich vom ersten Ausführungsbeispiel unterscheiden.
  • Das aus Metall gefertigte bewegliche Element 2181 ist in der Form einer zweistufigen Rundsäule ausgebildet und mittig in der Hauptsperrbohrung 2162 untergebracht, die in der Form eines zweistufigen Kreiszylinders ausgebildet ist. Das bewegliche Element 2181 hat einen beweglichen Teil kleinen Durchmessers 2181b, der näher als ein bewegliches Teil großen Durchmessers 2181a zur Seite des Flügelrotors 14 positioniert ist. Der bewegliche Teil großen Durchmessers 2181a hat den Verriegelungsöffnungsteil 186, der in seiner Außenumfangsfläche offen ist, wobei der Verriegelungsöffnungsteil 186 wie im Fall des ersten Ausführungsbeispiels die Verriegelungsinnenfläche 186a hat. Der bewegliche Teil großen Durchmessers 2181a ist auf der Seite des Flügelrotors 14 in einem Bohrungsteil großen Durchmessers 2162a der Hauptsperrbohrung 2162 eingepasst und eingeführt, wohingegen der bewegliche Teil kleinen Durchmessers 2181b in dem Bohrungsteil großen Durchmessers 2162a mit einem Spiel eingeführt ist. Das bewegliche Element 2181, das auf diese Weise eingepasst und eingeführt sowie mit einem Spiel eingeführt ist, kann sich, wie in den 20 bis 23 gezeigt ist, zwischen einer Schließposition Lc und einer Öffnungsposition Lo hin und her bewegen.
  • Wie in den 21 und 22 gezeigt ist, schließt das bewegliche Element 2181 auf der Seite des Flügelrotors 14 einen Öffnungsteil 2162c des Bohrungsteils großen Durchmessers 2162a im Wesentlichen, wenn sich das bewegliche Element 2181 zur Schließposition Lc bewegt. Schließt das bewegliche Element 2181 den Öffnungsteil 2162c auf diese Weise, wird das Hauptsperrelement 160 bei der in 21 gezeigten Hauptsperrphase Pm an der Freigabeposition Le mit dem beweglichen Element 2181 in Kontakt gebracht, wodurch das Hauptsperrelement 160 davon befreit wird, in der Hauptsperrbohrung 2162 eingepasst zu werden. Gleichzeitig wird in diesem Ausführungsbeispiel der bewegliche Teil großen Durchmessers 2181a von einem Stopperteil 2162d gehalten, das in dem Öffnungsteil 2162c vorgesehen ist.
  • Wenn das bewegliche Element 2181 andererseits, wie in den 19, 20 und 23 gezeigt ist, zur Öffnungsposition Lo bewegt wird, die vom Flügelrotor 14 weiter als die Schließposition Lc beabstandet ist, öffnet das bewegliche Element 2181 den Öffnungsteil 2162c. Öffnet das bewegliche Element 2181 den Öffnungsteil 2162c auf diese Weise, wird dem Hauptsperrelement 160 bei der in 20 gezeigten Hauptsperrphase Pm erlaubt, sich zu einer Einpassposition Li zu bewegen und in der Hauptsperrbohrung 2162 eingepasst zu werden. Dabei wird in diesem Ausführungsbeispiel der bewegliche Teil großen Durchmessers 2181a von einem Stopperteil 2162e gehalten, der in dem Bohrungsteil großen Durchmessers 2162a auf einer Seite vorgesehen ist, die zum Öffnungsteil 2162c entgegengesetzt ist.
  • Wie in 19 gezeigt ist, ist das elastische Steuerungselement 2182 eine aus Metall gefertigte Spiralfeder und es ist auf einer zum Flügelrotor 14 entgegensetzten Seite in dem Bohrungsteil kleinen Durchmessers 2162b der Hauptsperrbohrung 2162 untergebracht. Das elastische Steuerungselement 2182 befindet sich in der Axialrichtung zwischen einem Halterteil 2130, das in der Rückenplatte 2013 vorgesehen ist, und dem beweglichen Teil großen Durchmessers 2181a, der in dem Bohrungsteil großen Durchmessers 2162a angeordnet ist. Das in diesem dazwischen liegenden Zustand befindliche elastische Steuerungselement 2182 erzeugt die Rückstellkraft Fr auf eine solche Weise, dass es das bewegliche Element 2181 zur Seite des Flügelrotors 14 vorspannt, das heißt zu der in den 21 und 22 gezeigten Seite der Schließposition Lc. Zudem wird gegen die Rückstellkraft Fr des elastischen Steuerungselements 2182 zu der in den 19, 20 und 23 gezeigten Öffnungsposition Lo hin eine Kraft zum Antreiben des beweglichen Elements 2181 aufgebracht, die durch den Druck erzeugt wird, der von dem Arbeitsöl in der Vorverlegungskammer 22 oder der Verzögerungskammer 26 aufgebracht wird.
  • Die Rückstellkraft Fr des elastischen Steuerungselements 2182 wird dabei, wie in 19 gezeigt ist, entlang der Axialrichtung des beweglichen Elements 2181 aufgebracht und wird somit zu einer Vorspannkraft in einer Richtung, die die Verriegelungsinnenfläche 186a kreuzt. Des Weiteren wird die Rückstellkraft Fr des elastischen Steuerungselements 2182 auf eine solche Weise voreingestellt, dass ihre Höhe nicht kleiner als die der Rückstellkraft des elastischen Hauptelements 163 ist, wenn sich das mit dem Hauptsperrelement 160 in Kontakt befindliche bewegliche Element 2181 zwischen den Positionen Lo und Lc bewegt.
  • In dem Sperrsteuerungsmechanismus 2018 des zweiten Ausführungsbeispiels ist in der Rückenplatte 2013 entsprechend dem ersten Ausführungsbeispiel eine Gehäusebohrung 141c zum Aufnehmen von Elementen 183, 184, 185 ausgebildet. Bei diesem Aufbau stimmt die Axialrichtung der Gehäusebohrung 141c im Wesentlichen mit der Radialrichtung des beweglichen Elements 2181 überein. Wie in den 19, 20 und 23 gezeigt ist, wird somit auch an der Öffnungsposition Lo das Verriegelungselement 184 in der Gehäusebohrung 141c in den Verriegelungsöffnungsteil 186 des beweglichen Elements 2181 bewegt, wodurch der Öffnungsteil 186 gehalten wird, um dadurch das bewegliche Element 2181 zu verriegeln. Andererseits wird das Verriegelungselement 184, wie in den 21 und 22 gezeigt ist, von der Außenumfangsfläche des beweglichen Teils großen Durchmessers 2181a des beweglichen Elements 2181, das sich zur Seite der Schließposition Lc bewegt, zur Außenseite des Verriegelungsöffnungsteils 136 gedrückt, wodurch es aus dem Öffnungsteil 136 befreit wird, um dadurch das bewegliche Element 2181 zu entriegeln. Darüber hinaus wird die voreingestellte Temperatur Ts des Temperaturfühlkörpers 185 auf eine solche Weise voreingestellt, dass die in 19 gezeigte Rückstellkraft Ft, die auf das Verriegelungselement 184 aufgebracht wird, wenn die Temperatur des Temperaturfühlkörpers 185 die voreingestellte Temperatur Ts wird, im Wesentlichen mit der Kraftkomponente Frd (nicht in der Zeichnung gezeigt) der Rückstellkraft Fr übereinstimmt, die von der Verriegelungsinnenfläche 186a aus in dem Zustand, in dem das Verriegelungselement 184 an der Öffnungsposition Lo durch die Rückstellkraft Ft auf die Verriegelungsinnenfläche 186a in dem beweglichen Element 2181 gedrückt wird, von dem Verriegelungselement 184 in der Axialrichtung (das heißt der Radialrichtung des beweglichen Elements 2181) aufgenommen wird.
  • Bei dem oben beschriebenen Sperrsteuerungsmechanismus 2018 wird die Rückstellkraft Ft, wenn die Motortemperatur T kleiner als die voreingestellte Temperatur Ts wird, wie im Fall des ersten Ausführungsbeispiels auf einen Wert erhöht, der nicht kleiner als der voreingestellte Wert Fts ist, und wird höher als die Kraftkomponente Frd der Rückstellkraft Fr. Infolgedessen wird der Temperaturfühlkörper 185 zu dem in den 19, 20 und 23 gezeigten ausgedehnten Zustand geändert, um dadurch das Verriegelungselement 184 in den Verriegelungsöffnungsteil 186 zu drücken, wodurch das bewegliche Element 2181 an der Öffnungsposition Lo verriegelt wird. Wenn das bewegliche Element 2181 an der Öffnungsposition Lo verriegelt ist, ist zudem die Hauptsperrbohrung 2162 geöffnet, sodass das Hauptsperrelement 160 bei der in 20 gezeigten Hauptsperrphase Pm in die Einpassposition Li geführt werden kann. Wenn das Hauptsperrelement 160 auf diese Weise in die Einpassposition Li geführt wird, wird dem Hauptsperrelement 160 erlaubt, in der Hauptsperrbohrung 2162 eingepasst zu werden, das heißt der Rotationsphase wird erlaubt, gesperrt zu werden.
  • Andererseits wird, wenn die Motortemperatur T kleiner als die voreingestellte Temperatur Ts wird, die Kraftkomponente Frd der Rückstellkraft Fr wie im Fall des ersten Ausführungsbeispiels größer als die Rückstellkraft Ft, die sich auf einen kleineren Wert als der voreingestellte Wert Fts verringert. Infolgedessen drückt das bewegliche Element 2181 gegen das Verriegelungselement 184 und bewegt sich zur Schließposition Lc. Dabei wird, wie in den 21 und 22 gezeigt ist, während das Verriegelungselement 184 gegen den Temperaturfühlkörper 185 drückt, um dadurch den Temperaturfühlkörper 185 zum zusammengezogenen Zustand Sc zu ändern, das Verriegelungselement 184 selbst zur Außenseite des Verriegelungselements 184 hin ausgerückt. Somit bringt das Verriegelungselement 184, das daran gehindert wird, durch den Verriegelungsöffnungsteil 186 verriegelt zu sein, auf diese Weise das bewegliche Element 2181 in den Zustand, in dem das bewegliche Element 2181 entriegelt ist. Wenn das entriegelte bewegliche Element 2181 die Schließposition Lc erreicht, wird zudem die Hauptsperrbohrung 2162 verschlossen, und das Hauptsperrelement 160 kann somit bei der in 21 gezeigten Hauptsperrphase Pm zur Freigabeposition Le geführt werden. Wird das Hauptsperrelement 160 zur Freigabeposition Le geführt, wird das Hautsperrelement 160 davon befreit, in der Hauptsperrbohrung 2162 eingepasst zu sein, das heißt die Rotationsphase wird davon befreit, gesperrt zu sein.
  • Funktionsweise
  • In dem zweiten Ausführungsbeispiel werden im Normalbetrieb, beim Stopp und beim Starten die oben beschriebenen Funktionsweisen realisiert, die sich teilweise vom ersten Ausführungsbeispiel unterscheiden. Somit werden im Folgenden die Funktionsweisen, die dem zweiten Ausführungsbeispiel eigen sind, hinsichtlich des Normalbetriebs, des Stopps und des Starts ausführlich beschrieben.
  • Während des in den 24 und 25 gezeigten Normalbetriebs des Verbrennungsmotors wird zunächst durch den Druck des Arbeitsöls, das von der Hauptsperrkammer 161 aus auf das Hauptsperrelement 160 aufgebracht wird, ungeachtet der Bewegungsposition des beweglichen Elements 2181 der Zustand gehalten, in dem das Hauptsperrelement 160 davon befreit ist, bei der Hauptsperrphase Pm gesperrt zu werden. Allerdings nimmt das bewegliche Element 2181 in diesem Zustand während des Normalbetriebs einen hohen Druck von dem Arbeitsöl in der Vorverlegungskammer 22 oder der Verzögerungskammer 26 auf, wodurch es gegen die Rückstellkraft Fr, die durch das elastische Steuerungselement 2182 erzeugt wird, an der Öffnungsposition Lo positioniert wird (23). Wenn die Motortemperatur T während des Normalbetriebs nicht kleiner als die voreingestellte Temperatur Ts wird, wird das bewegliche Element 2181 somit an der Öffnungsposition Lo verriegelt. Die übrigen Funktionsweisen während des Normalbetriebs sind die gleichen wie im ersten Ausführungsbeispiel.
  • Wenn der Verbrennungsmotor, wie in den 24 und 25 gezeigt ist, angehalten wird, wird die Rotationsphase als nächstes durch das gleiche Prinzip wie im ersten Ausführungsbeispiel zur Hauptsperrphase Pm geändert, und der Verbrennungsmotor wird dann in den Stoppzustand gebracht. Während des Stoppzustands wird die Rückstellkraft Fr im Warmstoppzustand, in dem die Motortemperatur T, wie in 24 gezeigt ist, nicht kleiner als die voreingestellte Temperatur Ts wird, nicht kleiner als der voreingestellte Wert Fts, und somit ist der Temperaturfühlkörper 135 zum ausgedehnten Zustand Se geändert, wodurch das bewegliche Element 2181 an der Öffnungsposition Lo verriegelt gehalten wird. Infolgedessen wird das Hauptsperrelement 160 zur Einpassposition Li der Hauptsperrbohrung 2162 bewegt (20), wodurch die Rotationsphase bei der Hauptsperrphase Pm gesperrt wird. Zum Zeitpunkt des Warmstarts, bei dem die Motortemperatur T, wie in 24 gezeigt ist, nicht kleiner als die voreingestellte Temperatur Ts wird, verbrennt der Verbrennungsmotor danach mit Ausnahme dessen, dass das bewegliche Element 2181 an der Öffnungsposition Lo verriegelt gehalten wird, durch das gleiche Prinzip wie im ersten Ausführungsbeispiel vollständig in dem Zustand, in dem die Rotationsphase bei der Hauptsperrphase Pm gesperrt gehalten wird.
  • Im Gegensatz dazu wird die Rückstellkraft Ft in dem Kaltstoppzustand, zu dem es kommt, nachdem die Motortemperatur T, wie in 25 gezeigt ist, kleiner als die voreingestellte Temperatur Ts geworden ist, während der Verbrennungsmotor abgestellt ist, kleiner als der voreingestellte Wert Fts, und somit wird der Temperaturfühlkörper 185 entsprechend der Bewegung des beweglichen Elements 2181 zur Schließposition Le zum zusammengezogenen Zustand Sc geändert, wodurch das bewegliche Element 2181 entriegelt wird. Infolgedessen wird das Hauptsperrelement 160 zur Freigabeposition Le bewegt, in der das Hauptsperrelement 160 aus der Hauptsperrbohrung 2162 befreit ist (21), wodurch die Rotationsphase davon befreit wird, bei der Hauptsperrphase Pm gesperrt zu sein. Zum Zeitpunkt des Kaltstarts, bei dem die Motortemperatur T, wie in 25 gezeigt ist, kleiner als die voreingestellte Temperatur Ts wird, verbrennt der Verbrennungsmotor danach mit Ausnahme dessen, dass das bewegliche Element 2181 an der Schließposition Lc gehalten wird, zu der es sich bewegt hat, durch das gleiche Prinzip wie im ersten Ausführungsbeispiel vollständig in dem Zustand, in dem die Rotationsphase zur Nebenphase PS geändert und dann gesperrt wird (22).
  • Betrieb und Wirkung
  • In dem oben beschriebenen zweiten Ausführungsbeispiel können die Betriebsweisen und Wirkungen erzielt werden, die beim ersten Ausführungsbeispiel beschrieben wurden, wobei die Ausdrücke ”bewegliches Element 181”, ”erste Position L1”, ”zweite Position L2” und ”Hauptsperrbohrung 162” jeweils durch ”bewegliches Element 2181”, ”Öffnungsposition Lo”, ”Schließposition Le” und ”Hauptsperrbohrung 2162” ersetzt werden.
  • Drittes Ausführungsbeispiel
  • Wie in 26 gezeigt ist, ist das dritte Ausführungsbeispiel der Erfindung ein abgewandeltes Beispiel des zweiten Ausführungsbeispiels.
  • Sperrsteuerungsmechanismus
  • In einem Sperrsteuerungsmechanismus 3018, der auf der Seite einer Hauptsperrbohrung 2162 des Hauptsperrmechanismus 16 als ”die Sperrsteuerungseinrichtung” angebaut ist, sind die Elemente 183, 184, 185 nicht vorgesehen und dient außerdem ein Temperaturfühlkörper 3185, der sich vom Temperaturfühlkörper 185 im zweiten Ausführungsbeispiel unterscheidet, als ”ein Verriegelungselement”.
  • Genauer gesagt ist der Temperaturfühlkörper 3185 aus einem Bimetall aufgebaut, das in der Form eines Teilrings ausgebildet ist. Der Temperaturfühlkörper 3185 ist in der Hauptsperrbohrung 3162 untergebracht und umgibt die Außenumfangsseite eines beweglichen Elements 3181 in der Form des Buchstaben C. Dabei hat in diesem Ausführungsbeispiel ein Bohrungsteil großen Durchmessers 2162a der Hauptsperrbohrung 3162 auf seiner Innenumfangsfläche einen Verriegelungsnutteil 3162f ausgebildet, der sich in der Form einer Ringnut öffnet, die durchgängig in Umfangsrichtung ausgebildet ist. Des Weiteren hat ein bewegliches Teil großen Durchmessers 2181a des beweglichen Elements 3181 in seiner Außenumfangsfläche einen Verriegelungsöffnungsteil 3186 ausgebildet, der sich in der Form einer Ringnut öffnet, die einen viereckigen Querschnitt hat und durchgängig in der Umfangsrichtung ausgebildet ist.
  • Wie in den 26, 28 und 30 gezeigt ist, umfasst der Temperaturfühlkörper 3185 eine Lage hoher Ausdehnung 3185a und eine Lage geringer Ausdehnung 3185b, die sich voneinander hinsichtlich des linearen Wärmeausdehnungskoeffizienten unterscheiden. Dabei hat die Lage geringer Ausdehnung 3185b einen kleineren linearen Wärmeausdehnungskoeffizienten als die Lage hoher Ausdehnung 3185a und ist auf der Außenumfangsseite der Lage hoher Ausdehnung 3185a aufgestapelt. Da der Temperaturfühlkörper 3185 in diesem Stapelaufbau ausgebildet ist, wird der Temperaturfühlkörper 3185 bei einer Motortemperatur T, die nicht kleiner als die voreingestellte Temperatur Ts ist, zu einem ausgedehnten Zustand Se geändert, wie er in den 26, 27 und 28 gezeigt ist, wodurch er sich im Durchmesser ausdehnt. In dem Zustand, in dem sich das bewegliche Element 3181, wie in den 26 und 27 gezeigt ist, zur Öffnungsposition Lo bewegt, wird der Temperaturfühlkörper 3185 somit in dem Verriegelungsnutteil 3162f und in einem Verriegelungsöffnungsteil 3186 eingepasst. Infolgedessen hält der durch den Verriegelungsnutteil 3162f verriegelte Temperaturfühlkörper 3185 weiter den Verriegelungsöffnungsteil 3186, wodurch das bewegliche Element 3181 an der Öffnungsposition Lo verriegelt wird. Wenn das bewegliche Element 3181 an der Öffnungsposition Lo verriegelt ist, ist zudem die Hauptsperrbohrung 3162 geöffnet, und somit kann das Hauptsperrelement 160 bei der in 27 gezeigten Hauptrotationsphase Pm zur Einpassposition Li geführt werden. Wird das Hauptsperrelement 160 auf diese Weise zur Einpassposition Li geführt, wird dem Hauptsperrelement 160 erlaubt, in der Hauptsperrbohrung 3162 eingepasst zu werden, das heißt der Rotationsphase wird erlaubt, gesperrt zu werden.
  • Andererseits wird der Temperaturfühlkörper 3185 bei einer geringeren Motortemperatur T als der voreingestellten Temperatur Ts, wie in den 29 und 30 gezeigt ist, zu einem zusammengezogenen Zustand Sc geändert, wodurch sich sein Durchmesser zusammenzieht. Somit löst sich der Temperaturfühlkörper 3185, wie in 29 gezeigt ist, von dem Zustand aus, in dem sich das bewegliche Element 3181 zur Öffnungsposition Lo bewegt hat, zur Außenseite des Verriegelungsnutteils 3162f hin, wodurch er im Verriegelungsöffnungsteil 3186 untergebracht wird. Auf diese Weise wird der Temperaturfühlkörper 3185, der daran gehindert wird, durch den Verriegelungsöffnungsteil 3186 verriegelt zu sein, in den Zustand gebracht, in dem der Temperaturfühlkörper 3185 von dem beweglichen Element 3181 entriegelt ist, sodass das bewegliche Element 3181, das die Rückstellkraft Fr vom elastischen Steuerungselement 2182 aufnimmt (siehe 26), wie in 29 gezeigt ist, zur Schließposition Lc bewegt wird. Wenn das bewegliche Element 3181 die Schließposition Lc erreicht, wird zudem die Hauptsperrbohrung 3162 verschlossen, und das Hauptsperrelement 160 kann, wie in 29 gezeigt ist, bei der Hauptsperrphase Pm zur Freigabeposition Le geführt werden. Wird das Hauptsperrelement 160 auf diese Weise zur Freigabeposition Le geführt, kann das Hauptsperrelement 160 davon befreit werden, in der Hauptsperrbohrung 3162 eingepasst zu sein, das heißt die Rotationsphase kann davon befreit werden, gesperrt zu sein.
  • Funktionsweise
  • In dem dritten Ausführungsbeispiel mit dem oben beschriebenen Aufbau werden die beim zweiten Ausführungsbeispiel beschriebenen Funktionsweisen realisiert, wobei die Ausdrücke ”Temperaturfühlkörper 185”, ”bewegliches Element 2181” und ”Hauptsperrbohrung 2162” jeweils durch ”Temperaturfühlkörper 3185”, ”bewegliches Element 3181” und ”Hauptsperrbohrung 3162” ersetzt werden.
  • Betrieb und Wirkung
  • Es werden nun die Betriebsweisen und Wirkungen beschrieben, die dem oben beschriebenen dritten Ausführungsbeispiel eigen sind.
  • Gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel wird der aus Bimetall bestehende Temperaturfühlkörper 3185 bei der Hauptsperrphase Pm in dem Warmstoppzustand entsprechend einem Temperaturanstieg zum ausgedehnten Zustand Se geändert und hält somit den Verriegelungsöffnungsteil 3186. Infolgedessen wird das bewegliche Element 3181 an der Öffnungsposition Lo verriegelt, an der der Rotationsphase erlaubt wird, bei der Hauptsperrphase Pm verriegelt zu werden. Andererseits wird der Temperaturfühlkörper 3185 bei der Hauptsperrphase Pm im Kaltstoppzustand entsprechend einer Temperaturabnahme zum zusammengezogenen Zustand Sc geändert, wodurch er im Verriegelungsöffnungsteil 3186 untergebracht wird. Infolgedessen wird der Verriegelungsöffnungsteil 3186 daran gehindert, das bewegliche Element 3181 zu verriegeln, und somit wird das entriegelte bewegliche Element 3181 zur Schließposition Lc bewegt, bei der die Rotationsphase davon befreit wird, bei der Hauptsperrphase Pm verriegelt zu werden. Entsprechend der oben beschriebenen Betriebsweise kann die Genauigkeit beim Umschalten der Rotationsphase zu einer Rotationsphase gesteigert werden, die für den Zeitpunkt des Warmstarts nach dem Warmstopp und für den Zeitpunkt des Kaltstarts nach dem Kaltstopp geeignet ist.
  • Viertes Ausführungsbeispiel
  • Wie in den 31 bis 33 gezeigt ist, ist das vierte Ausführungsbeispiel der Erfindung ein abgewandeltes Beispiel des ersten Ausführungsbeispiels.
  • Hauptsperrmechanismus
  • In einem Hauptsperrmechanismus 4016 als ”der Hauptsperreinrichtung” ist in dem Flügel 141 an einem bezüglich der Radialwelle 140 des Flügels 14 exzentrischen Abschnitt eine Tragebohrung 4144 ausgebildet, die in der Form einer Kreiszylinderbohrung ausgebildet ist. Wie in 34 gezeigt ist, ist in der Tragebohrung 4144 über einen Radialzwischenraum 4145 mit einer bestimmten Größe δa mittig ein Kragenteil 160c eines Hauptsperrelements 4160 eingepasst. Ist der Kragenteil 160c in der Tragebohrung 4144 eingepasst, wird das kreiszylinderförmige Hauptsperrelement 4160 gleitend von der Tragebohrung 4144 getragen und kann sich somit in der Axialrichtung zwischen der Einpassposition Li und der Freigabeposition Le hin und her bewegen (siehe 31 bis 33). Des Weiteren kann das Hauptsperrelement 4160 in der Tragebohrung 4144, wie in den 35 und 36 gezeigt ist, entsprechend der Größe δa des Radialzwischenraums 4145 unter einem Winkel θa geneigt werden. Und zwar wird eine maximale Neigung des Hauptsperrelements 4160 auf eine solche Weise eingestellt, dass sie dem Winkel θa entspricht. In dieser Hinsicht ist das Hauptsperrelement 160 dieses Ausführungsbeispiels nicht mit dem Halterteil 160b versehen.
  • Sperrsteuerungsmechanismus
  • Ein Sperrsteuerungsmechanismus 4018, der, wie in den 31 bis 33 gezeigt ist, als ”die Sperrsteuerungseinrichtung” auf der Seite eines Hauptsperrelements 4160 angebaut ist, umfasst das bewegliche Element 181, ein Ringelement 4187, das elastische Steuerungselement 182, das Halterelement 183, das Verriegelungselement 184 und den Temperaturfühlkörper 185.
  • Das bewegliche Element 181 ist in der Form eines Kreiszylinders mit einem geschlossenen Boden ausgebildet, wobei der Kreiszylinder einen Bodenendteil 181a hat, der von einem Zylinderteil 4181c aus nach innen in der Form eines Flansches vorsteht. Wie in 34 gezeigt ist, ist der Zylinderteil 4181c des beweglichen Elements 181 über einen Radialzwischenraum 4146 mit einer bestimmten Größe δb mittig in der Tragebohrung 4144 eingepasst. Der Bodenendteil 181a des beweglichen Elements 181 ist über einen Radialzwischenraum 4147 mit einer bestimmten Größe δc mittig auf die Außenseite des Hauptsperrelements 4160 gepasst. Ist das bewegliche Element 181 in der Tragebohrung 4144 eingepasst und auf die Außenseite des Hauptsperrelements 4160 gepasst, wird das bewegliche Element 181 gleitend von der Tragebohrung 4144 getragen und kann somit in der Axialrichtung zwischen der ersten Position L1 und der zweiten Position L2 hin und her bewegt werden (31 bis 33). Darüber hinaus kann das bewegliche Element 181, wie in 35 gezeigt ist, in der Tragebohrung 4144 entsprechend der Größe δb des Radialzwischenraums 4146 um einen Winkel θb geneigt werden. Und zwar wird eine maximale Neigung des beweglichen Elements 181 derart eingestellt, dass es um den Winkel θb geneigt ist.
  • Dabei wird das bewegliche Element 181 bei der Hauptsperrphase Pm, wie in 31 gezeigt ist, an der ersten Position L1 verriegelt, wodurch das Hauptsperrelement 160 in dem Zustand, in dem der Kragenteil 160c des Hauptsperrelements 160 von dem Bodenendteil 181a getrennt ist, an der Einpassposition Li positioniert wird, in der das Hauptsperrelement 160 in der Hauptsperrbohrung 162 eingepasst ist. Andererseits wird das bewegliche Element 181 bei der Hauptsperrphase Pm und der anderen Rotationsphase, wie in 33 gezeigt ist, an der ersten Position L1 verriegelt, wodurch dem Hauptsperrelement 160 erlaubt wird, sich zur Freigabeposition Le zu bewegen, in der der Kragenteil 160c weiter vom Bodenendteil 181a getrennt ist. Des Weiteren wird das bewegliche Element 181 bei der Hauptsperrphase Pm und der anderen Rotationsphase, wie in 32 gezeigt ist, zur zweiten Position L2 bewegt, wodurch der Kragenteil 160c durch den Bodenendteil 181a gehalten wird und das Hauptsperrelement 160 an der Freigabeposition Le positioniert wird, in der das Hauptsperrelement 160 aus der Hauptsperrbohrung 162 befreit ist.
  • Das Hauptsperrelement 4160 kann, wie in den 35 und 36 gezeigt ist, durch den Radialzwischenraum 4147 bezogen auf das bewegliche Element 181 um den Winkel θa geneigt werden, ohne im Wesentlichen mit dem Bodenendteil 181a in Kontakt gebracht zu werden. Mit anderen Worten wird die Größe δc des Radialzwischenraums 4147 als ”ein Toleranzzwischenraum” auf eine Größe eingestellt, die in der Tragebohrung 4144 die maximale Neigung des Winkels θa des Hauptsperrelements 4160 erlaubt. Wird die Größe δc des Radialzwischenraums 4147 auf diese Weise eingestellt, ist die Größe δc des Radialzwischenraums 4147 größer als die Größe δa des Zwischenraums 4145 und die Größe δb des Zwischenraums des Zwischenraums 4146 ausgebildet, wodurch dem Arbeitsöl erlaubt wird, von der Hauptsperrfreigabekammer 161 aus um das Hauptsperrelement 4160 herum in den Radialzwischenraum 4147 zu strömen.
  • Wie in den 31 bis 33 gezeigt ist, ist das aus Metall gefertigte Ringelement 4187 in der Form eines hutförmigen Kreiszylinders ausgebildet, der einen Kragenteil 4187a hat, der von einem Zylinderteil 4187a aus in der Form eines Flansches nach außen vorsteht und mit einem Spiel mittig in die Tragebohrung 4144 eingefügt ist. Wie in 34 gezeigt ist, ist der Zylinderteil 4187a des Ringelements 4187 über einen Radialzwischenraum 4148 mit einer bestimmten Größe δd mittig auf die Außenseite des Hauptsperrelements 4160 gepasst. Der Kragenteil 4187b des Ringelements 4187 ist über einen Radialzwischenraum mit einer bestimmten Größe δe mittig in das Zylinderteil 4181c auf der Innenumfangsseite eingefügt. Ist das Ringelement 4187 auf diese Weise auf die Außenseite des Hauptsperrelements 4160 gepasst und mit einem Spiel in das Zylinderteil 4181c eingefügt, wird das Ringelement 4187 gleitend von dem Hauptsperrelement 4160 getragen und kann sich somit in der Axialrichtung auf der Innenumfangsseite des beweglichen Elements 181 in der Tragebohrung 4144 hin und her bewegen.
  • Der Zwischenraum 4148 zwischen den Elementen 4187 und 160 in diesem Sperrsteuerungsmechanismus 4018 befindet sich als ”ein Abdichtungszwischenraum” auf einer Seite, die zur Hauptsperrfreigabekammer 161 entgegengesetzt ist, wobei sich in der Axialrichtung dazwischen der Zwischenraum 4147 befindet. Darüber hinaus ist der Zwischenraum 4148, wie in den 34 und 37 gezeigt ist, mit einer Größe δd ausgebildet, die kleiner als die Größe δc des Zwischenraums 4147 ist. Dabei wird in diesem Ausführungsbeispiel vor allem die Größe δd auf eine solche Weise innerhalb eines Bereichs eingestellt, der kleiner als die Größe δc ist, dass das bewegliche Element 181, wie in 35 gezeigt ist, um den Maximalwinkel zu einer Seite geneigt werden kann, die zum Hauptsperrelement 4160 entgegengesetzt ist, das um den Maximalwinkel geneigt ist, wobei der Kragenteil 4187b mit dem Bodenendteil 181a in Flächenkontakt gehalten wird. Mit anderen Worten wird die Größe δd innerhalb des Bereichs, der kleiner als die Größe δc ist, auf eine solche Weise eingestellt, dass ein relativer Neigungswinkel θd des Ringelements 4187 zum Hauptsperrelement 4160 nicht kleiner als die Summe der Winkel θa und θb wird. Wenn die Größe δd auf diese Weise eingestellt wird, verhindert der Zwischenraum 4148 zusammen mit einer Flächenkontakt-Berührungsfläche 4189 zwischen den Elementen 181a und 4187b, dass das Arbeitsöl durch den Zwischenraum 4147 geht (das heißt eine Leckage in der in 37 gezeigten Größe δd), wodurch an dem Arbeitsöl in der Hauptsperrfreigabekammer 161 und dem Zwischenraum 4147 eine Abdichtungsfunktion erfüllt wird.
  • Des Weiteren ist in dem Sperrsteuerungsmechanismus 4018, wie in 34 gezeigt ist, ein Zwischenraum 4149 zwischen den Elementen 4187 und 181 als ”ein Zwischenraum mit einem Spiel” in einer Größe δe ausgebildet, die größer als jede der Größen δa, δb, δc, δd der Zwischenräume 4145, 4146, 4147, 4148 ist. Dabei wird in diesem Ausführungsbeispiel die Größe δe vor allem auf eine solche Weise eingestellt, dass der Kragenteil 4187b auch dann, wenn, wie in 36 gezeigt ist, eine relative Neigung des Ringelements 4187 zum Hauptsperrelement 4160, das um den Maximalwinkel geneigt ist, ein Maximalwinkel wird, durch den Zwischenraum 4149 mit dem Zylinderteil 4181c im Wesentlichen keinen Kontakt eingeht. Mit anderen Worten wird die Größe δe auf eine solche Weise eingestellt, dass der maximale Neigungswinkel θe des Ringelements 4187 mit der Summe der Winkel θa und θd in der Tragebohrung 4144 übereinstimmt. Ist die Größe δe auf diese Weise eingestellt, erlaubt der Zwischenraum 4149 dem Ringelement 4187, in dem Zustand, in dem das Hauptsperrelement 4160 in der Tragebohrung 4144 um den Maximalwinkel geneigt ist, in der Tragebohrung 4144 um den Maximalwinkel geneigt zu werden.
  • Das in den 31 bis 33 gezeigte elastische Steuerungselement 132 in Form der Spiralfeder liegt in der Axialrichtung zwischen dem Kragenteil 4187b und dem Federaufnahmeteil 141b. Darüber hinaus wird das elastische Steuerungselement 182 in der Axialrichtung durch den Zylinderteil 4187a als ”einem Führungsteil” von der Innenumfangsseite aus geführt. Das dazwischen liegende und auf diese Weise geführte elastische Steuerungselement 182 erzeugt die Rückstellkraft Fr auf eine solche Weise, dass es den Kragenteil 4187b zur Seite des Bodenendteils 181a vorspannt. Das Ringelement 4187, das die Rückstellkraft Fr aufnimmt, wird von der Seite der ersten Position L1 aus mit dem beweglichen Element 181 in Kontakt gebracht, wodurch es das bewegliche Element 181 zur Seite der zweiten Position L2 drückt. Dabei wird in diesem Ausführungsbeispiel vor allem der Kragenteil 4187b des Ringelements 4187 mit dem beweglichen Element 181 in Flächenkontakt gebracht, sodass es in seiner Umfangsrichtung in der gesamten Fläche gedrückt wird. Wird der Kragenteil 4187b mit dem beweglichen Element 181 auf diese Weise in Flächenkontakt gebracht, erfüllt das Ringelement 4187 an dem Arbeitsöl in der Hauptsperrfreigabekammer 161 und in dem Zwischenraum 4147 durch die oben beschriebene Berührungsfläche 4189 eine Abdichtungsfunktion. Des Weiteren wird das bewegliche Element 181 über das Ringelement 4187, das mit dem beweglichen Element 181 in Flächenkontakt gebracht wird, durch die Rückstellkraft Fr zur zweiten Position L2 vorgespannt, und es kann somit in einer Richtung bewegt werden, die das Hauptsperrelement 4160 davon befreit, in der Hauptsperrbohrung 162 eingepasst zu werden.
  • In dieser Hinsicht ist in dem Sperrsteuerungsmechanismus 4018 der Aufbau, der sich auf die Elemente 183, 184, 185 bezieht, wie in den 31 bis 33 gezeigt ist, im Wesentlichen der gleiche wie im ersten Ausführungsbeispiel.
  • Funktionsweise, Betrieb und Wirkung
  • Das vierte Ausführungsbeispiel mit dem oben beschriebenen Aufbau kann die gleichen Funktionsweisen wie das erste Ausführungsbeispiel realisieren, um dadurch die gleichen Betriebsweisen und Wirkungen wie das erste Ausführungsbeispiel zu erzeugen.
  • Darüber hinaus wird in dem vierten Ausführungsbeispiel während des Normalbetriebs nach dem Start des Verbrennungsmotors das bewegliche Element 181, das den Druck aufnimmt, der durch das in die Hauptsperrfreigabekammer 161 eingeleitete Arbeitsöl aufgebracht wird, wie im Fall des ersten Ausführungsbeispiels zur ersten Position L1 bewegt und das Hauptsperrelement 4160 nimmt den Druck auf, wodurch es zur Freigabeposition Le bewegt wird (siehe 33). Infolgedessen wird das Hauptsperrelement 4160 davon befreit, in der Hauptsperrbohrung 162 eingepasst zu werden, das heißt die Rotationsphase wird davon befreit, gesperrt zu werden, sodass eine freie Ventilsteuerzeitverstellung entsprechend der Rotationsphase erfolgen kann. Wenn die Motortemperatur T durch den Normalbetrieb nicht kleiner als die voreingestellte Temperatur Ts wird, wird das bewegliche Element 181 zu diesem Zeitpunkt an der ersten Position L1 verriegelt. Wenn der Verbrennungsmotor somit in diesem verriegelten Zustand abgestellt wird, geht der Druck des in die Hauptsperrfreigabekammer 161 eingeleiteten Arbeitsöls verloren, und das Hauptsperrelement 4160 wird somit durch das elastische Hauptelement 163 vorgespannt und zur Einpassposition Li bewegt, wodurch die Rotationsphase bei der Hauptsperrphase Pm gesperrt wird. Wenn die Motortemperatur T danach kleiner als die voreingestellte Temperatur Ts wird, wird zudem die Rotationsphase davon befreit, bei jeder der Sperrphasen Pm, Ps gesperrt zu werden.
  • Wenn in dem vierten Ausführungsbeispiel das Hauptsperrelement 4160 mit dem mittig auf seine Außenseite gepassten beweglichen Element 181 bezogen auf das bewegliche Element 181, das durch die gleiche Tragebohrung 4144 gleitend getragen wird, geneigt wird und mit dem beweglichen Element 181 in Kontakt gebracht wird, besteht dabei die Gefahr, dass das Hauptsperrelement 4160 daran gehindert wird, sich hin und her zu bewegen. In dem vierten Ausführungsbeispiel wird der zwischen dem beweglichen Element 181 und dem Hauptsperrelement 4160 ausgebildete Zwischenraum 4147 somit in der Größe δc ausgebildet, die dem Hauptsperrelement 4160 erlaubt, geneigt zu werden. In diesem Fall wird allerdings auch dem Arbeitsöl erlaubt, von der Hauptsperrfreigabekammer 161 aus in den Zwischenraum 4147 zu strömen. Wenn der Druck des Arbeitsöls, das während des Normalbetriebs auf das Hauptsperrelement 4160 aufgebracht wird, dadurch abnimmt, besteht die Gefahr, dass das Hauptsperrelement 4160 versehentlich in der Hauptsperrbohrung 162 eingepasst wird, was verursacht, dass die Rotationsphase unabsichtlich gesperrt wird.
  • Gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel ist jedoch auf der Seite, die der Hauptsperrfreigabekammer 161 in der Axialrichtung über den Zwischenraum 4147 hinweg gegenüberliegt, zwischen dem Hauptsperrelement 4160 und dem mittig auf die Außenseite des Hauptsperrelements 4160 gepassten Ringelement 4187 der Zwischenraum 4148 mit der Größe δd ausgebildet, die kleiner als die des Zwischenraums 4147 ist. Entsprechend diesem Zwischenraum 4148 kann eine Abdichtungsfunktion erfüllt werden, die das Arbeitsöl daran hindert, durch den Zwischenraum 4147 zu gehen. Gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel nimmt das Ringelement 4187 zusätzlich die Rückstellkraft Fr von dem elastischen Steuerungselement 182 auf und wird somit von der Seite der ersten Position L1 aus mit dem beweglichen Element 181 in Kontakt gebracht, um das bewegliche Element 181 zur zweiten Position L2 zu drücken. Somit kann das Ringelement 4187 zusammen mit dem Zwischenraum 4148 auch an der Kontaktberührungsfläche 4189 eine Abdichtungsfunktion erfüllen, die das Arbeitsöl daran hindert, durch den Zwischenraum 4147 zu gehen. Somit kann sogar der Zwischenraum 4147 mit der Größe δc, die dem Arbeitsöl ermöglicht, von der Hauptsperrfreigabekammer 161 aus einzuströmen, durch die Abdichtungsfunktion während des Normalbetriebs eine Abnahme des Drucks des Arbeitsöls verhindern, der auf das Hauptsperrelement 4160 aufgebracht wird, was es somit ermöglicht zu vermeiden, dass die Rotationsphase unabsichtlich gesperrt wird.
  • Gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel kann zudem das Hauptsperrelement 4160, das in der Tragebohrung 4144 mit einem Spiel eingeführt ist und auf dessen Außenseite das Ringelement 4187 gepasst ist, zusammen mit dem Ringelement 4187 geneigt werden. Somit kann das Hauptsperrelement 4160 kaum daran gehindert werden, sich hin und her zu bewegen. Selbst wenn das Ringelement 4187 eine Last von dem beweglichen Hauptsperrelement 4160 aufnimmt und nach der Bewegung geneigt ist, wird gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel das Ringelement 4187 zudem durch die Rückstellkraft Fr des elastischen Steuerungselements 182 mit dem beweglichen Element 181 in Kontakt gebracht und kann somit die Abdichtungsfunktion sicherstellen. Das Ringelement 4187 kann somit als eine feste Wirkung die Wirkung erzeugen, dass vermieden wird, dass die Rotationsphase unabsichtlich gesperrt wird.
  • Darüber hinaus kann dem Hauptsperrelement 4160 des vierten Ausführungsbeispiels durch den Zwischenraum 4144 zwischen ihm selbst und dem beweglichen Element 181 erlaubt werden, in der Tragebohrung 4144 um den Maximalwinkel geneigt zu werden. Dementsprechend ist es ungeachtet des Neigungswinkels des Hauptsperrelements 4160 möglich, Ärger zu verhindern, etwa dass das Hauptsperrelement 4160 mit dem beweglichen Element 181 in Kontakt gebracht wird und dass es somit daran gehindert wird, sich hin und her zu bewegen. Darüber hinaus kann in dem vierten Ausführungsbeispiel, wenn das Hauptsperrelement 4160 in einen maximal geneigten Zustand gebracht wird, das Ringelement 4187 in der Tragebohrung 4144, das in die Innenumfangsseite des beweglichen Elements 181 mittig mit einem Spiel eingefügt ist, durch den Zwischenraum 4149 zwischen ihm selbst und dem beweglichen Element 181 erlaubt werden, sich ebenfalls um den Maximalwinkel zu neigen. Dementsprechend ist es ungeachtet des Neigungswinkels des Hauptsperrelements 4160 möglich, Ärger zu verhindern, etwa dass das Ringelement 4187 zwischen dem Hauptsperrelement 4160 und dem beweglichen Element 181 eingeklemmt wird, sodass dadurch das Hauptsperrelement 4160 daran gehindert wird, sich hin und her zu bewegen.
  • Andere Ausführungsbeispiele
  • Oben wurde eine Vielzahl von Ausführungsbeispielen der Erfindung beschrieben. Allerdings versteht sich, dass die Erfindung nicht auf diese Ausführungsbeispiele beschränkt ist, sondern auch bei anderen Ausführungsbeispielen und ihren Kombinationen Anwendung finden kann, ohne von der Grundidee der Erfindung abzuweichen.
  • Genauer gesagt kann als ein abgewandeltes Beispiel 1, das sich auf das erste bis vierte Ausführungsbeispiel bezieht, eine Hauptsperrphase Pm von der am meisten verzögerten Phase aus auf einer Vorverlegungsseite eingesetzt werden, sofern die Hauptsperrphase Pm eine Rotationsphase ist, in der das Einlassventil 9 zu einer späteren Steuerzeit als der Steuerzeit geschlossen wird, wenn der Kolben 8 in dem Zylinder 7 den unteren Totpunkt BDC erreicht. Darüber hinaus werden als ein abgewandeltes Beispiel 2, das sich auf das erste bis vierte Ausführungsbeispiel bezieht, die Sperrelemente 160, 4160, 170 von dem Gehäuserotor 11 getragen, während die Sperrbohrungen 162, 2162, 3162, 172 in dem Flügelrotor 14 ausgebildet sein können. In diesem Fall wird in dem vierten Ausführungsbeispiel die Tragebohrung 4144 in dem Gehäuserotor 11 in Übereinstimmung mit den Sperrelementen 4160, 170 ausgebildet.
  • Als ein abgewandeltes Beispiel 3, das sich auf das erste bis vierte Ausführungsbeispiel bezieht, kann als die elastischen Elemente 163, 173, 182, 2182 nicht nur eine aus Metall gefertigte Feder einer anderen Art als der Spiralfeder verwendet werden, sondern zum Beispiel auch ein aus Gummi gefertigtes Element. Darüber hinaus kann als ein abgewandeltes Beispiel 4, das sich auf das erste bis vierte Ausführungsbeispiel bezieht, als die Pumpe 4 eine elektrische Pumpe eingesetzt werden, die zu dem Zeitpunkt, wenn der Verbrennungsmotor vollständig verbrennt, oder einem beliebig anderen Zeitpunkt mit der Zufuhr des Arbeitsöls beginnen kann.
  • Als ein abgewandeltes Beispiel 5, das sich auf das erste bis vierte Ausführungsbeispiel bezieht, kann ein Aufbau eingesetzt werden, in dem das elastische Vorverlagerungselement 19 nicht vorgesehen ist. In diesem Fall ist die Reihenfolge der Bewegung des Schiebers 68 zum Sperrbereich R1 und die Durchführung der Trägheitsrotation des Verbrennungsmotors umgekehrt. Des Weiteren kann als ein abgewandeltes Beispiel 6, das sich auf das erste, das zweite und das vierte Ausführungsbeispiel bezieht, eine Verriegelungsinnenfläche 186a eingesetzt werden, die teilweise in einer Kugelform gekrümmt ist, solange die Verriegelungsinnenfläche 186a die Richtung der Rückstellkraft Fr des elastischen Steuerungselements 182 kreuzt. Darüber hinaus kann als ein abgewandeltes Beispiel 7, das sich auf das erste bis vierte Ausführungsbeispiel bezieht, dann, wenn die Rotationsphase bei der Nebensperrphase Ps gesperrt ist, wenn der Verbrennungsmotor entsprechend dem Abschaltbefehl des Motorschalters SW oder dem Leerlaufstoppbefehl des Leerlaufstoppsystems ISS angehalten wird und der Verbrennungsmotor dann entsprechend dem Einschaltbefehl des Motorschalters SW oder des Neustartbefehls des Leerlaufstoppsystems ISS gestartet wird, der Start des Verbrennungsmotors realisiert werden, während die Rotationsphase bei der Nebensperrphase Ps gesperrt gehalten wird.
  • Als ein abgewandeltes Beispiel 8, das sich auf das erste Ausführungsbeispiel bezieht, kann auf der Seite des Hauptsperrelements 160 ein Aufbau entsprechend dem Sperrsteuerungsmechanismus 3018 des dritten Ausführungsbeispiels eingesetzt werden. Des Weiteren ist als ein abgewandeltes Beispiel 9, das sich auf das erste und zweite Ausführungsbeispiel bezieht, der Nebensperrmechanismus 17 nicht mit den Elementen 170, 171, 173 versehen, sondern die Funktion ”des Nebensperrelements” kann durch das Hauptsperrelement 160 erfüllt werden.
  • Als ein abgewandeltes Beispiel 10, das sich auf das vierte Ausführungsbeispiel bezieht, kann für das Ringelement 4187, wie in 38 gezeigt ist, ein Führungsteil 4187c vorgesehen werden, um das elastische Steuerungselement 182 von der Außenumfangsseite aus in der Axialrichtung zu führen. Des Weiteren kann als ein abgewandeltes Beispiel 11, das sich auf das vierte Ausführungsbeispiel bezieht, durch den Zwischenraum 4147 als ”einem Toleranzzwischenraum” ein Teil der Neigung des Hauptsperrelements 4160, zum Beispiel nur ein Neigungsteil ohne Maximalneigung, erlaubt werden. Darüber hinaus kann als ein abgewandeltes Beispiel 12, das sich auf das vierte Ausführungsbeispiel bezieht, durch den Zwischenraum 4149 als ”einem Spielzwischenraum” ein Teil der Neigung des Ringelements 4187, zum Beispiel nur ein Neigungsteil ohne Maximalneigung, erlaubt werden.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 4161356 B [0005]
    • JP 2002-256910 A [0005]

Claims (10)

  1. Ventilsteuerzeit-Verstellvorrichtung zum Verstellen einer Ventilsteuerzeit eines Einlassventils (9) zum Öffnen und Schließen eines Zylinders (7) eines Verbrennungsmotors durch den Druck einer Arbeitsflüssigkeit, wobei die Ventilsteuerzeit-Verstellvorrichtung Folgendes umfasst: einen Gehäuserotor (11), der sich zusammen mit einer Kurbelwelle des Verbrennungsmotors dreht; einen Flügelrotor (14), der sich zusammen mit einer Nockenwelle (2) des Verbrennungsmotors dreht und den Druck der Arbeitsflüssigkeit im Gehäuserotor aufnimmt, wodurch er bezogen auf den Gehäuserotor eine Rotationsphase ändert; eine Hauptsperreinrichtung (16, 4016), die ein Hauptsperrelement (160, 4160) und eine Hauptsperrbohrung (162) hat, wobei das Hauptsperrelement bei einer Hauptsperrphase (Pm) der Rotationsphase, um das Einlassventil bei einer späteren Steuerzeit als einer Steuerzeit, wenn ein Kolben (8) in dem Zylinder einen unteren Totpunkt erreicht, zu schließen, in der Hauptsperrbohrung eingepasst wird, um dadurch die Rotationsphase zu sperren; eine Nebensperreinrichtung (17), die ein Nebensperrelement (170) und eine Nebensperrbohrung (172) hat, wobei das Nebensperrelement bei einer Nebensperrphase (Ps) der Rotationsphase, die weiter als die Hauptsperrphase vorverlegt ist, in der Nebensperrbohrung eingepasst wird, um dadurch die Rotationsphase zu sperren; und eine Sperrsteuerungseinrichtung (18, 4018), die einen Temperaturfühlkörper (185), der sich ausdehnen und zusammenziehen soll, und ein bewegliches Element (181) hat, das sich zwischen einer ersten Position (L1) und einer zweiten Position (L2) hin und her bewegen soll, von denen jede das Hauptsperrelement positioniert, wobei der Temperaturfühlkörper bei der Hauptsperrphase in einem Warmstoppzustand, während dem die Temperatur des abgestellten Verbrennungsmotors nicht kleiner als eine voreingestellte Temperatur (Ts) wird, zu einem ausgedehnten Zustand (Se) geändert wird, wodurch das bewegliche Element an der ersten Position verriegelt wird, in der dem Hauptsperrelement erlaubt wird, in der Hauptsperrbohrung eingepasst zu werden, und wobei der Temperaturfühlkörper bei der Hauptsperrphase in einem Kaltstoppzustand, zu dem es kommt, nachdem die Temperatur des abgestellten Verbrennungsmotors kleiner als die voreingestellte Temperatur geworden ist, zu einem zusammengezogenen Zustand (Sc) geändert wird, wodurch das bewegliche Element entriegelt wird und das bewegliche Element somit zu der zweiten Position bewegt wird, in der das Hauptsperrelement davon befreit wird, in der Hauptsperrbohrung eingepasst zu werden.
  2. Ventilsteuerzeit-Verstellvorrichtung zum Verstellen einer Ventilsteuerzeit eines Einlassventils (9) zum Öffnen und Schließen eines Zylinders (7) eines Verbrennungsmotors durch den Druck einer Arbeitsflüssigkeit, wobei die Ventilsteuerzeit-Verstellvorrichtung Folgendes umfasst: einen Gehäuserotor (11), der sich zusammen mit einer Kurbelwelle des Verbrennungsmotors dreht; einen Flügelrotor (14), der sich zusammen mit einer Nockenwelle (2) des Verbrennungsmotors dreht und den Druck der Arbeitsflüssigkeit im Gehäuserotor aufnimmt, wodurch er bezogen auf den Gehäuserotor eine Rotationsphase ändert; eine Hauptsperreinrichtung (16), die ein Hauptsperrelement (160) und eine Hauptsperrbohrung (2162, 3162) hat, wobei das Hauptsperrelement bei einer Hauptsperrphase (Pm) der Rotationsphase, um das Einlassventil bei einer späteren Steuerzeit als einer Steuerzeit, wenn ein Kolben (8) in dem Zylinder einen unteren Totpunkt erreicht, zu schließen, in der Hauptsperrbohrung eingepasst wird, um dadurch die Rotationsphase zu sperren; eine Nebensperreinrichtung (17), die ein Nebensperrelement (170) und eine Nebensperrbohrung (172) hat, wobei das Nebensperrelement bei einer Nebensperrphase (Ps) der Rotationsphase, die weiter als die Hauptsperrphase vorverlegt ist, in der Nebensperrbohrung eingepasst wird, um dadurch die Rotationsphase zu sperren; und eine Sperrsteuerungseinrichtung (2018, 3018), die einen Temperaturfühlkörper (185, 3185), der sich ausdehnen und zusammenziehen soll, und ein bewegliches Element (2181, 3181) hat, das sich zwischen einer Öffnungsposition (Lo), in der die Hauptsperrbohrung geöffnet ist, und einer Schließposition (Lc), in der die Hauptsperrbohrung geschlossen ist, hin und her bewegen soll, wobei der Temperaturfühlkörper bei der Hauptsperrphase in einem Warmstoppzustand, während dem die Temperatur des abgestellten Verbrennungsmotors nicht kleiner als eine voreingestellte Temperatur (Ts) wird, zu einem ausgedehnten Zustand (Se) geändert wird, wodurch das bewegliche Element an der Öffnungsposition verriegelt wird, in der dem Hauptsperrelement erlaubt wird, in der Hauptsperrbohrung eingepasst zu werden, und wobei der Temperaturfühlkörper bei der Hauptsperrphase in einem Kaltstoppzustand, zu dem es kommt, nachdem die Temperatur des abgestellten Verbrennungsmotors kleiner als die voreingestellte Temperatur geworden ist, zu einem zusammengezogenen Zustand (Sc) geändert wird, wodurch das bewegliche Element entriegelt wird und das bewegliche Element somit zur Schließposition bewegt wird, in der das Hauptsperrelement davon befreit wird, in der Hauptsperrbohrung eingepasst zu werden.
  3. Ventilsteuerzeit-Verstellvorrichtung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei die Sperrsteuerungseinrichtung (18, 2018, 3018, 4018) ein Verriegelungselement (184, 3185) hat, das einen Verriegelungsöffnungsteil (186, 3186) hält, der in dem beweglichen Teil (181, 2181, 3181) ausgebildet ist, um dadurch das bewegliche Element zu verriegeln, und das daran gehindert wird, den Verriegelungsöffnungsteil zu verriegeln, um dadurch das bewegliche Element zu entriegeln.
  4. Ventilsteuerzeit-Verstellvorrichtung nach Anspruch 3, wobei die Sperrsteuerungseinrichtung (18, 2018, 4018) ein elastisches Steuerungselement (182, 2182) hat, um dem beweglichen Element (181, 2181) eine Rückstellkraft (Fr) zum Vorspannen des beweglichen Elements (181, 2181) in einer Richtung zu verleihen, die das Hauptsperrelement davon befreit, in der Hauptsperrbohrung (162, 2162) gesperrt zu werden, wobei der aus einem Formgedächtnismaterial gefertigte Temperaturfühlkörper (185) entsprechend einem Temperaturanstieg in den ausgedehnten Zustand zurückgebracht wird, wobei der Verriegelungsöffnungsteil (186) eine Innenfläche (186a) bildet, die eine Richtung der Rückstellkraft kreuzt, und wobei das Verriegelungselement den Verriegelungsöffnungsteil hält, wenn das Verriegelungselement durch den Temperaturfühlkörper im ausgedehnten Zustand gedrückt wird, während das Verriegelungselement den Temperaturfühlkörper in den zusammengezogenen Zustand drückt und aus dem Verriegelungsöffnungsteil befreit wird, wenn das Verriegelungselement von der Innenfläche aus eine Kraftkomponente (Frd) der Rückstellkraft aufnimmt.
  5. Ventilsteuerzeit-Verstellvorrichtung nach Anspruch 3, wobei der aus Bimetall gefertigte Temperaturfühlkörper (3185) entsprechend einem Temperaturanstieg zum ausgedehnten Zustand geändert wird, wodurch er als das Verriegelungselement fungiert und den Verriegelungsöffnungsteil (3186) hält, während der Temperaturfühlkörper (3185) entsprechend einer Temperaturabnahme zum zusammengezogenen Zustand geändert wird, wodurch er als das Verriegelungselement in dem Verriegelungsöffnungsteil untergebracht wird.
  6. Ventilsteuerzeit-Verstellvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Hauptsperrelement (4160) in einer Axialrichtung zwischen einer Einpassposition (Li), in der das Hauptsperrelement in der Hauptsperrbohrung eingepasst ist, und einer Freigabeposition (Le), in der das Hauptsperrelement davon befreit ist, in der Hauptsperrbohrung gesperrt zu werden, hin und her bewegt wird, wobei das bewegliche Element über einen Toleranzzwischenraum (4147) einer bestimmten Größe mittig auf eine Außenseite des Hauptsperrelements gepasst ist und in der Axialrichtung zwischen der ersten Position und der zweiten Position hin und her bewegt wird, wobei die Hauptsperreinrichtung (4016) Folgendes hat: eine Tragebohrung (4144), um das Hauptsperrelement und das bewegliche Element gleitend auf eine solche Weise zu tragen, dass das Hauptsperrelement und das bewegliche Element jeweils in der Axialrichtung hin und her bewegt werden können; eine Hauptsperrfreigabekammer (161), die um das Hauptsperrelement herum ausgebildet ist und den Druck der Arbeitsflüssigkeit, die während eines Normalbetriebs nach dem Start des Verbrennungsmotors in sie eingeleitet wird, auf das Hauptsperrelement aufbringt, um dadurch das Hauptsperrelement zur Freigabeposition zu bewegen, und den Druck auf das bewegliche Element aufbringt, um dadurch das bewegliche Element zur ersten Position zu bewegen; und ein elastisches Hauptelement (163), um das Hauptsperrelement zu einer Einpasspositionsseite vorzuspannen, wobei die Sperrsteuerungseinrichtung (4018) Folgendes hat: ein elastisches Steuerungselement (182) zum Erzeugen einer Rückstellkraft (Fr); und ein Ringelement (4187), das mit einem Spiel mittig in die Tragebohrung eingefügt ist und über einen Abdichtungszwischenraum (4148) einer bestimmten Größe mittig auf eine Außenseite des Hauptsperrelements gepasst ist und die Rückstellkraft aufnimmt und somit von der Seite der ersten Position aus mit dem beweglichen Element in Flächenkontakt gebracht wird, wodurch es das bewegliche Element zur Seite der zweiten Position drückt, wobei der Toleranzzwischenraum in einer Größe (δc) ausgebildet ist, die es dem Hauptsperrelement erlaubt, bezogen auf das bewegliche Element geneigt zu werden, um dadurch der Arbeitsflüssigkeit zu erlauben, von der Hauptsperrfreigabekammer aus einzufließen, und wobei der Abdichtungszwischenraum auf einer Seite, die der Hauptsperrfreigabekammer in der Axialrichtung über den Toleranzzwischenraum hinweg gegenüberliegt, in einer Größe (δd) ausgebildet ist, die kleiner als der Toleranzzwischenraum ist, wodurch die Arbeitsflüssigkeit zusammen mit einer Kontaktberührungsfläche zwischen dem beweglichen Element und dem Ringelement daran gehindert wird, durch den Toleranzzwischenraum zu gehen.
  7. Ventilsteuerzeit-Einstellvorrichtung nach Anspruch 6, wobei der Toleranzzwischenraum dem Hauptsperrelement erlaubt, in der Tragebohrung um einen Maximalwinkel geneigt zu werden.
  8. Ventilsteuerzeit-Verstellvorrichtung nach Anspruch 6 oder Anspruch 7, wobei das Ringelement in der Tragebohrung mit einem Spiel mittig auf einer Innenumfangsseite des beweglichen Elements eingefügt ist und wobei ein Zwischenraum (4149), der zwischen dem Ringelement und dem beweglichen Element und in einer bestimmten Größe ausgebildet ist, dem Ringelement in der Tragebohrung erlaubt, in einem Zustand, in dem das Hauptsperrelement in der Tragebohrung um einen Maximalwinkel geneigt ist, um einen Maximalwinkel geneigt zu werden.
  9. Ventilsteuerzeit-Verstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei das aus einer Spiralfeder bestehende elastische Steuerungselement mittig auf einer Außenumfangsseite des Hauptssperrelements angeordnet ist und wobei das Ringelement einen Führungsteil (4187a, 4187c) hat, der auf einer Innenumfangsseite und/oder einer Außenumfangsseite des elastischen Steuerungselements ausgebildet ist und das elastische Steuerungselement in der Axialrichtung führt.
  10. Ventilsteuerzeit-Verstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, mit: einem elastischen Vorverlegungselement (19), um den Flügelrotor bei der Rotationsphase zwischen der Hauptsperrphase und der Nebensperrphase bezogen auf den Gehäuserotor zu einer Vorverlegungsseite vorzuspannen.
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