DE102014117666B4

DE102014117666B4 - Geräuschverringernde Struktur von Drehzahländerungseinrichtung für elektrische kontinuierliche variable Ventilsteuerung

Info

Publication number: DE102014117666B4
Application number: DE102014117666.9A
Authority: DE
Inventors: Seung Woo Lee; Hong Kil Baek; Bokyung Kim; In Woong Lyo; Jiyoun Seo
Original assignee: Hyundai Motor Co
Current assignee: Hyundai Motor Co
Priority date: 2014-04-29
Filing date: 2014-12-02
Publication date: 2021-03-18
Anticipated expiration: 2034-12-03
Also published as: JP2015209974A; CN105041399B; JP6506537B2; US20150308499A1; US9599159B2; KR101558380B1; DE102014117666A1; CN105041399A

Abstract

Geräuschverringernde Einrichtung einer Drehzahländerungseinrichtung (100) für elektrische kontinuierliche variable Ventiltiming(CWT)-Steuerung, wobei die Drehzahländerungseinrichtung (100) aufweisteinen inneren Zahnabschnitt (4), der so an einer Innendurchmesser-Fläche eines Gehäuses (1) gebildet ist, dass er einer Außenschale (3) eines Lagers (2) gegenüberliegend und dieser zugewandt angeordnet ist, wobei das Gehäuse (1) integral mit einem Rad gebildet ist, undLaufkörper (7), die mittels eines Käfigs (6) zwischen einem inneren Zahn (5) des inneren Zahnabschnitts (4) und der Außenschale (3) des Lagers (2) angeordnet sind,wobei eine Beschichtungsschicht (10) gebildet ist, um einen Stoß zu verringern,dadurch gekennzeichnet, dassdie Beschichtungsschicht (10) an äußeren Umfangsabschnitten der Laufkörper (7) gebildet ist, unddie Beschichtungsschicht (10) ein Polyamidimid-Harz und ein Aerogel, das in dem Polyamidimid-Harz dispergiert ist, aufweist.

Description

Hintergrund der Erfindung
Gebiet der Erfindung
Eine exemplarische Ausführungsform der vorliegenden Erfindung betrifft eine elektrische kontinuierliche variable Ventilsteuerung (elektrische CWT-Steuerung, CWT steht für das Englische „continuous variable valve timing“). Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine geräuschverringernde Struktur einer Drehzahländerungseinrichtung, die einen Drehphasenunterschied im Bezug auf ein Rad (z.B. Zahnrad, z.B. Kettenrad) ändert mittels des Übertragens der Drehung einer Ausgangswelle des Elektromotors auf eine Nockenwelle.
Beschreibung der bezogenen Technik
Im Allgemeinen betrifft eine Kontinuierliche-variable-Ventilsteuerungseinrichtung (CWT oder Nockenwellenverstellereinrichtung bzw. „Cam-Phaser“) eine Einrichtung, die das Ventilbetätigung-Timing eines Verbrennungsmotors steuert.
Eine typische Variables-Ventiltiming-Einrichtung, die üblicherweise in einem Fahrzeug benutzt wird, ist eine Variables-Ventiltiming-Einrichtung vom Flügel-Typ, die einen relativ kleinen Raum einnimmt und kostengünstig ist.
Jedoch kann so eine Variables-Ventiltiming-Einrichtung vom Flügel-Typ keine schnelle und genaue Antwort bereitstellen, wenn der Öldruck niedrig ist, weil ein Antrieb der Vorrichtung Schmieröl verwendet.
Insbesondere wenn der Verbrennungsmotor in einem Leerlauf-Zustand, einem Hohe-Temperatur-Zustand oder in einem Anlassen-Zustand ist, bei welchen der Verbrennungsmotor-Öldruck unzureichend ist, kann eine Phase der Nockenwelle nicht relativ geändert werden, und ein Abgas kann übermäßig ausgestoßen werden.
Um so einen Nachteil zu umgehen, wurde eine Studie hinsichtlich einer elektrischen CWT-Einrichtung, die das Ventiltiming mit einem Elektromotor elektrisch steuern kann, begonnen.
Zum Beispiel ist die elektrische CWT-Einrichtung gebildet mittels des Anordnens einer Nockenwelle, die ein Ventil des Verbrennungsmotors antreibt, und eines Rades (z.B. Zahnrades, z.B. Kettenrades), das ein Drehmoment von dem Verbrennungsmotor empfängt und die Nockenwelle in einer Koaxial-Richtung drehend antreibt, so dass eine relative Drehung möglich ist, und sie kann die Drehung des Elektromotors über eine Drehzahländerungseinrichtung zu der Nockenwelle übertragen.
So eine elektrische CWT-Einrichtung ändert eine Drehphase bzw. einen Drehwinkel mit Bezug auf das Rad mittels des Übertragens der Drehung der Ausgabewelle des Elektromotors über die Drehzahländerungseinrichtung auf die Nockenwelle und ändert das Öffnen/Schließen-Timing des Ventils des Verbrennungsmotors.
Bei der Drehzahländerungseinrichtung ist ein innerer Zahnabschnitt (z.B. Innenverzahnungsabschnitt), der einer Außenschale eines Lagers gegenüber liegt, an einer Innendurchmesser-Fläche eines Gehäuses bereitgestellt, das integral mit dem Rad bereitgestellt ist, und eine Mehrzahl von Laufkörpern (zum Beispiel Wälzkörpern, z.B. Kugeln) sind zwischen einem inneren Zahn und der Außenschale des Lagers mittels eines Käfigs angeordnet.
Jedoch liegt in so einer Drehzahländerungseinrichtung ein Spiel (z.B. Abstand) vor zwischen den Laufkörpern und dem Käfig sowie zwischen den Laufkörpern und dem inneren Zahn, so dass wegen einer Änderung eines Drehmoments der Nockenwelle übermäßiges Geräusch erzeugt wird durch einen Stoß zwischen den Laufkörpern und dem Käfig sowie einem Stoß zwischen den Laufkörpern und dem inneren Zahn.
Aus der DE 11 2009 001 968 T5 ist eine geräuschverringernde Einrichtung einer Drehzahländerungseinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. 5 bekannt. Aus der DE 10 2010 019 953 A1 ist ein Wälzkörper bekannt mit einer Funktionsschicht an äußeren Umfangsabschnitten des Wälzkörpers.
Die Informationen, diesem Abschnitt Hintergrund der Erfindung offenbart sind, dienen nur zur Verbesserung des allgemeinen Hintergrunds der Erfindung und sollten nicht als eine Bestätigung oder irgendeine Form von Andeutung verstanden werden, dass diese Informationen den Stand der Technik, wie er dem Fachmann schon bekannt ist, bilden.
Beschreibung der Erfindung
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine geräuschverringernde Einrichtung (zum Beispiel Einheit, z.B. Struktur, z.B. Beschichtung) einer Drehzahländerungseinrichtung (z.B. Drehzahlverringerungseinrichtung und/oder Drehzahlerhöhungseinrichtung) für elektrische variables kontinuierliches Ventiltiming(CWT)-Steuerung (z.B. für eine CWT-Steuereinrichtung) bereitzustellen, die ein Geräusch, das durch eine Kollision zwischen Laufkörpern und einem Käfig oder zwischen Laufkörpern und einem inneren Zahn wegen einer Änderung des Drehmoments einer Nockenwelle aufgrund eines Spiels (z.B. Abstandes) zwischen den Laufkörpern und dem Käfig sowie zwischen den Laufkörpern und dem inneren Zahn (bzw. der Innen-Verzahnung) erzeugt wird, verringern bzw. reduzieren kann.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine geräuschverringernde Einrichtung einer Drehzahländerungseinrichtung gemäß Anspruch 1 oder 5. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist eine geräuschverringernde Einrichtung einer Drehzahländerungseinrichtung für elektrische Kontinuierliches-variables-Ventiltiming-Steuerung (CWT) auf die Drehzahländerungseinrichtung, die aufweist einen Innenzahn-Abschnitt bzw. inneren Zahnabschnitt (z.B. Innenverzahnung-Abschnitt), der an einer Innendurchmesser-Fläche eines Gehäuses, das integral (z.B. monolithisch integral) mit einem Rad (zum Beispiel Zahnrad, zum Beispiel Kettenrad, z.B. Ritzel) gebildet ist, so gebildet ist, dass er einer gegenüberliegenden Außenschale (z.B. Außenrad, z.B. Außenring) eines Lagers (z.B. Kugellagers, z.B. Wälzlagers, z.B. CWT-Lager) zugewandt ist, und Laufkörper (zum Beispiel Kugeln, z.B. Wälzkörper), die mittels eines Käfigs zwischen einem inneren Zahn (z.B. Innenzahn) des inneren Zahnabschnitts und der Außenschale des Lagers angeordnet sind, wobei an (z.B. allen) äußeren Umfangsabschnitten der Laufkörper eine Beschichtungsschicht gebildet ist, um einen Stoß zu verringern.
Eine Aussparung (zum Beispiel Tasche), die die Laufkörper abstützt, kann in dem Käfig gebildet sein, wobei eine Beschichtungsschicht, die den Stoß verringert, an einer Innenfläche der Aussparung gebildet sein kann.
Die Beschichtungsschicht, die den Stoß verringert, kann an einer Laufkörper-Kontaktfläche des inneren Zahns gebildet sein.
Eine Aussparung (zum Beispiel Tasche), die einen Laufkörper abstützt, kann in dem Käfig gebildet sein (z.B. kann für jeden Laufkörper eine Aussparung gebildet sein), wobei eine Beschichtungsschicht, die den Stoß verringert, an einer Innenfläche der Aussparung und einer Laufkörper-Kontaktfläche des inneren Zahns gebildet sein kann.
Gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist eine geräuschverringernde Einrichtung einer Drehzahländerungseinrichtung für elektrische Kontinuierliches-variables-Ventiltiming-Steuerung (CWT) auf die Drehzahländerungseinrichtung, die aufweist einen inneren Zahnabschnitt (z.B. Innenverzahnung-Abschnitt), der an einer Innendurchmesser-Fläche eines Gehäuses, das integral (z.B. monolithisch integral) mit einem Rad (zum Beispiel Zahnrad, zum Beispiel Kettenrad) gebildet ist, so gebildet ist, dass er einer gegenüberliegenden Außenschale (z.B. Außenrad) eines Lagers (z.B. Kugellagers, z.B. Wälzlagers) zugewandt ist, und Laufkörper (zum BeispielKugeln, z.B. Wälzkörper), die mittels eines Käfigs zwischen einem inneren Zahn (z.B. Innenzahn) des inneren Zahnabschnitts und der Außenschale des Lagers angeordnet sind, wobei eine Aussparung (z.B. Tasche), die den (z.B. die) Laufkörper abstützt, in dem Käfig gebildet ist, und wobei eine Beschichtungsschicht, die einen Stoß verringert, an einer Innenfläche der Aussparung und einer Laufkörper-Kontaktfläche des inneren Zahns gebildet ist.
Die Beschichtungsschicht weist in beiden Ausführungsformen ein Polyamidimid-Harz (zum Beispiel Polyamidimid-Polymer) und ein Aerogel, das in dem Polyamidimit-Harz dispergiert ist, auf.
Das Polyamidimid-Harz kann mit einem Gehalt von etwa 2 Gewichtsprozent oder weniger in dem (z.B. innerhalb des) Aerogel vorliegen.
Das Polyamidimid-Harz kann nicht in einer Tiefe vorliegen (d.h. z.B. kann maximal bis zu einer Tiefe vorliegen), die zu etwa 5% oder mehr eines größten Durchmessers von einer Oberfläche des Aerogels aus korrespondiert. Zum Beispiel kann die Beschichtungsschicht so bereitgestellt sein, dass das PAI-Harz nur bis zu einer Tiefe in eine Pore des Aerogels eindringt, die zu maximal 5% Prozent eines größten Durchmessers der Pore des Aerogels, der von einer Oberfläche aus gemessen ist, eindringt und bei einer größeren Tiefe nicht mehr vorliegt.
Jedes Aerogel kann eine Porosität von etwa 92% bis etwa 99% aufweisen, während es in dem Polyamidimid-Harz dispergiert ist.
Die Beschichtungsschicht kann eine Dicke von etwa 50 µm bis etwa 500 µm aufweisen.
Die Beschichtungsschicht kann etwa 5 bis etwa 50 Gewichtsteile an Aerogel (z.B. des Aerogels) basierend auf 100 Gewichtsteilen des Polyamidimid-Harzes aufweisen.
Gemäß der exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Beschichtungsschicht an äußeren Umfangsabschnitten der Laufkörper, Innenflächen der Aussparung und/oder der Laufkörper-Kontaktfläche des inneren Zahns gebildet, weswegen, wenn die Laufkörper mit dem Käfig oder dem inneren Zahn kollidieren wegen einer Änderung des Drehmoments der Nockenwelle, ein Stoß von der Kollision absorbiert und verringert werden kann aufgrund der Beschichtungsschicht, wodurch Stoßgeräusch unabhängig von dem Spiel zwischen dem Laufkörper und dem Käfig sowie dem Spiels zwischen dem Laufkörper und dem inneren Zahn verringert wird.
Die Vorrichtungen der vorliegenden Erfindung haben andere Merkmale und Vorteile, die aus den begleitenden Zeichnungen, die hierin aufgenommen sind, und der folgenden ausführlichen Beschreibung, die zusammen dazu dienen, bestimmte Prinzipien der vorliegenden Erfindung zu erklären, deutlicher werden oder in diesen im Detail beschrieben sind.
Figurenliste

Die 1 zeigt eine elektrische CWT-Einrichtung für eine Drehzahländerungseinrichtung, mit der eine geräuschverringernde Einrichtung gemäß einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
Die 2 bis 6 zeigen die geräuschverringernde Einrichtung der Drehzahländerungseinrichtung für die elektrische CWT-Einrichtung gemäß der exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Die 7 zeigt eine Fotografie, die eine Fläche einer Beschichtungsschicht gemäß der exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
Die 8 zeigt eine Fotografie, die eine Fläche einer Beschichtungsschicht gemäß einem Vergleichsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.

Die angehängten Figuren sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu und zeigen unter Umständen eine etwas vereinfachte Darstellung von zahlreichen Merkmalen, die die Grundprinzipien der Erfindung zeigen. Die spezifischen Aufbaumerkmale der vorliegenden Erfindung, wie sie hierin offenbart ist, inklusive zum Beispiel spezifischer Abmessungen, Orientierungen, Positionen und Formen wird im Teil bestimmt durch die im Besonderen angedachte Anwendung und Nutzungsumgebung.
In den Figuren beziehen sich die gleichen Bezugszeichen durchgängig auf die gleichen oder wesensgleiche Teile der vorliegenden Erfindung.
Ausführliche Beschreibung
Es wird nun im Detail Bezug genommen auf zahlreiche Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, von denen Beispiele in den begleitenden Zeichnungen gezeigt sind und im Folgenden beschrieben werden. Obwohl die Erfindung in Verbindung mit exemplarischen Ausführungsformen beschrieben wird, wird deutlich werden, dass die vorliegende Erfindung nicht dazu gedacht ist, die Erfindung auf diese exemplarischen Ausführungsformen einzuschränken. Im Gegenteil, die Erfindung ist dazu gedacht, nicht nur die exemplarischen Ausführungsformen, sondern auch zahlreiche Alternativen, Modifikationen, Abwandlungen und andere Ausführungsformen abzudecken, die im Umfang der Erfindung, wie er durch die angehängten Ansprüche definiert ist, enthalten sind.
Die vorliegende Erfindung wird im Folgenden detaillierter beschrieben mit Bezug auf die begleitenden Figuren, in denen exemplarische Ausführungsformen der Erfindung gezeigt sind. Die beschriebenen Ausführungsformen können auf zahlreiche Arten abgewandelt werden, ohne vom Sinn und Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
Die Zeichnungen und die Beschreibung zeigen Beispiele und sind nicht einschränkend. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen durchgängig gleiche bzw. wesensgleiche Elemente.
Die Größe und Dicke/Stärke der Konfigurationen, die in den Zeichnungen gezeigt sind, sind zur Vereinfachung der Beschreibung gewählt, und die vorliegende Erfindung ist nicht auf diejenigen, die in den Zeichnungen gezeigt sind, beschränkt, wobei die Dicken/Stärken unter Umständen übertrieben dargestellt sein können, um Teile und Bereiche deutlicher zu zeigen.
Ferner werden in der folgenden ausführlichen Beschreibung manche Komponenten teilweise als „erste“ und „zweite“ bezeichnet, um solche Komponenten voneinander unterscheiden zu können, die die gleiche Konfiguration haben, aber so eine Reihenfolge in der folgenden Beschreibung ist als nicht beschränkend anzusehen.
Die Begriffe „aufweisen“ und „aufweisend“ und Abwandlungen davon bedeuten, sofern nicht explizit das Gegenteil beschrieben ist, dass die genannten Elemente enthalten sind, aber weitere Elemente nicht ausgeschlossen sind.
Ferner bedeuten hierin die Begriffe „Einheit“, „Mittel“, „Teil“ und „Bauteil“, dass das genannte Objekt dazu eingerichtet bzw. ausgebildet ist, zumindest eine Funktion bzw. Tätigkeit auszuführen.
Die 1 zeigt eine Drehzahländerungsvorrichtung für elektrische Kontinuierliches-variables-Ventiltiming-Steuerung, mit welcher eine geräuschverringernde Einrichtung gemäß einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
Mit Bezug auf die 1 kann eine geräuschverringernde Einrichtung gemäß einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit einer Elektrisches-kontinuierliches-variables-Ventiltiming(CVVT)-Einrichtung verwendet werden, die das Ventiltiming eines Verbrennungsmotors mit einem Elektromotor elektrisch steuern kann.
Zum Beispiel kann die elektrische CWT-Einrichtung gebildet werden mittels des Anordnen des einer Nockenwelle, die das Ventil des Verbrennungsmotors antreibt bzw. betätigt, und eines Rades (z.B. Zahnrad, z.B. Kettenrad usw.), das ein Drehmoment von dem Verbrennungsmotor empfängt und dass die Nockenwelle drehend antreibt, auf der gleichen Welle, um eine Relativdrehung zu ermöglichen, und kann eine Drehung des Elektromotors über eine Drehzahländerungseinrichtung 100 auf die Nockenwelle übertragen.
Daher ändert die elektrische CWT-Einrichtung eine Drehphase im Bezug auf das Rad mittels des Übertragens der Drehung einer Ausgangswelle des Elektromotors über die Drehzahländerungseinrichtung 100 auf die Nockenwelle, und ändert dadurch ein Öffnen/Schließen-Timing des Ventils des Verbrennungsmotors.
Hier kann die Drehzahländerungseinrichtung 100 gemäß der exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung aufweisen einen inneren Zahnabschnitt 4, welcher an einer Innendurchmesser-Fläche eines Gehäuses 1, das integral mit einem Rad (zum Beispiel Zahnrad, zum Beispiel Kettenrad) gebildet ist, gebildet ist, und eine Mehrzahl von Laufkörpern (zum Beispiel Kugeln, zum Beispiel Wälzkörper) 7, die mittels eines Käfigs 6 zwischen einem inneren Zahn 5 des inneren Zahnabschnitts 4 und einer Außenschale 3 des Lagers 2 angeordnet sind.
Hier bildet der innere Zahn 5 des inneren Zahnabschnitts 4 eine gekrümmte (zum Beispiel gerundete, zum Beispiel gekurvte) Laufkörper-Kontaktfläche, mit welcher der Laufkörper 7 im Roll-Kontakt ist, und eine Aussparung (zum Beispiel Tasche) 8 ist in dem Käfig 6 gebildet als ein Raum zum Abstützen der Laufkörper 7.
So eine Drehzahländerungseinrichtung 100 für die elektrische CWT-Einrichtung ist auch im Abschnitt „Hintergrund der Erfindung“ beschrieben.
Die geräuschverringernde Einrichtung gemäß der exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hat eine Struktur, in welcher ein Geräusch, das von der Kollision der Laufkörper 7 mit dem Käfig 6 oder mit dem inneren Zahn 5 wegen einer Änderung des Drehmoments der Nockenwelle unabhängig von einem Spiel (z.B. Abstand) zwischen den Laufkörpern 7 und dem Käfig 6 und einem Spiel zwischen den Laufkörpern 7 und dem inneren Zahn 5 erzeugt wird, während des Betriebs der Drehzahländerungseinrichtung 100 der elektrischen CVVT-Einrichtung verringert werden kann.
Die 2 bis 6 zeigen die geräuschverringernde Einrichtung der Elektrisches-CWT-Drehzahländerungseinrichtung gemäß der exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Mit Bezug auf die 2 bildet die geräuschverringernde Einrichtung der Elektrisches-CWT-Drehzahländerungseinrichtung gemäß der exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine Beschichtungsschicht 10 an äußeren Umfängen der Laufkörper 7, die Stoß verringert.
In der exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die Beschichtungsschicht 10 auf den gesamten Außenumfang, der eine Innenfläche der Aussparung 8 kontaktiert, und/oder einer Laufkörper-Kontaktfläche des inneren Zahns 5 der Laufkörper 7 aufbeschichtet sein wegen des Spiels zwischen dem Laufkörper 7 und dem Käfig 6 und des Spiels zwischen dem Laufkörper 7 und dem inneren Zahn 5.
Das heißt, der Laufkörper 7 kann mit dem Käfig 6 oder dem inneren Zahn 5 ungeachtet des Spiels zwischen dem Laufkörper 7 und dem Käfig 6 und des Spiels zwischen dem Laufkörper 7 und dem inneren Zahn 5 wegen einer Änderung des Drehmoments der Nockenwelle kollidieren, und die Beschichtungsschicht 10 absorbiert den Stoß von der Kollision und verringert diesen, um dadurch ein Geräusch, das durch den Stoß erzeugt wird, zu verringern.
Mit Bezug auf die 3 kann gemäß einer ersten exemplarischen Variation die geräuschverringernde Einrichtung der Elektrisches-CWT-Drehzahländerungseinrichtung gemäß einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine Beschichtungsschicht 10 an äußeren Umfängen der Laufkörper 7 und einer Innenfläche der Aussparung 8 bilden, um den Stoß zu verringern.
Der Laufkörper 7 kann mit dem Käfig 6 oder dem inneren Zahn 5 wegen einer Änderung des Drehmoments der Nockenwelle kollidieren unabhängig von dem Spiel zwischen dem Laufkörper 7 und dem Käfig 6 und dem Spiel zwischen dem Laufkörper 7 und dem inneren Zahn 5, und die Beschichtungsschicht 10 kann auf die äußeren Umfänge der Laufkörper 7 und die Innenfläche der Aussparung 8 aufbeschichtet sein, um ein Geräusch von dem Stoß zu reduzieren, während sie den Stoß absorbiert und verringert.
Mit Bezug auf die 4 kann die Beschichtungsschicht 10, die den Stoß verringert, gemäß einer zweiten exemplarischen Variation der exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung an äußeren Umfängen der Laufkörper 7 und einer Laufkörper-Kontaktfläche des inneren Zahns 5 gebildet sein in der Elektrisches-CVVT-Drehzahländerungsein richtu ng.
Der Laufkörper 7 kann mit dem Käfig 6 oder dem inneren Zahn 5 wegen einer Änderung des Drehmoments der Nockenwelle kollidieren unabhängig von dem Spiel zwischen dem Laufkörper 7 und dem Käfig 6 und dem Spiel zwischen dem Laufkörper 7 und dem inneren Zahn 5, und die Beschichtungsschicht 10 kann auf die äußeren Umfänge der Laufkörper 7 und die Laufkörper-Kontaktfläche des inneren Zahns 5 aufbeschichtet sein.
Mit Bezug auf die 5 kann die Beschichtungsschicht 10, die den Stoß verringert, gemäß einer dritten exemplarischen Variation der exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung an äußeren Umfängen der Laufkörper 7, einer Innenfläche der Aussparung 8 und einer Laufkörper-Kontaktfläche des inneren Zahns 5 gebildet sein in der Elektrisches-CWT-Drehzahländerungseinrichtung.
Der Laufkörper 7 kann mit dem Käfig 6 oder dem inneren Zahn 5 wegen einer Änderung des Drehmoments der Nockenwelle kollidieren unabhängig von dem Spiel zwischen dem Laufkörper 7 und dem Käfig 6 und dem Spiel zwischen dem Laufkörper 7 und dem inneren Zahn 5, und die Beschichtungsschicht 10 kann auf die äußeren Umfänge der Laufkörper 7, die Innenfläche der Aussparung 8 und die Laufkörper-Kontaktfläche des inneren Zahns 5 aufbeschichtet sein.
Mit Bezug auf die 6 kann die Beschichtungsschicht 10, die den Stoß verringert, gemäß einer vierten exemplarischen Variation der exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung an einer Innenseite-Fläche der Aussparung, die direkt mit den Laufkörpern 7 kollidiert bzw. diese berührt, und einer Laufkörper-Kontaktfläche des inneren Zahns gebildet sein in der Elektrisches-CWT-Drehzahländerungseinrichtung.
Der Laufkörper 7 kann mit dem Käfig 6 oder dem inneren Zahn 5 wegen einer Änderung des Drehmoments der Nockenwelle kollidieren unabhängig von dem Spiel zwischen dem Laufkörper 7 und dem Käfig 6 und dem Spiel zwischen dem Laufkörper 7 und dem inneren Zahn 5, und die Beschichtungsschicht 10 kann auf die Innenseite-Fläche der Aussparung 8, aber nicht auf die Laufkörper 7, aufbeschichtet sein und kann ferner auf die Laufkörper-Kontaktfläche des inneren Zahns 5 aufbeschichtet sein.
Im Folgenden werden geräuschverringernde Beschichtungsschicht 10, die mit der geräuschverringernden Einrichtung der Elektrisches-CWT-Drehzahländerungseinrichtung gemäß zahlreichen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung verwendet wird, und eine Schicht-Zusammensetzung davon detaillierter beschrieben.
Gemäß der exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird als eine geräuschverringernde Beschichtungsschicht eine Schicht-Zusammensetzung aufweisend ein Polyamidimid-Harz, das in einem organischen Lösungsmittel, das einen hohen Siedepunkt hat, oder in einem wässrigen Lösungsmittel dispergiert ist, und ein Aerogel, das in einem organischen Lösungsmittel, das einen niedrigen Siedepunkt hat, dispergiert ist, bereitgestellt.
Ferner weist die geräuschverringernde Beschichtungsschicht gemäß der exemplarischen Ausführung der vorliegenden Erfindung ein Polyamidimid-Harz und ein Aerogel, das in dem Polyamidimid-Harz dispergiert ist, auf.
Gemäß der spezifischen exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die Schicht-Zusammensetzung, die das Polyamidimid-Harz, das in dem organischen Lösungsmittel, das den hohen Siedepunkt hat, oder dem wässrigen Lösungsmittel dispergiert ist und das Aerogel, das in dem organischen Lösungsmittel, das den niedrigen Siedepunkt hat, dispergiert ist, aufweist, bereitgestellt werden.
Es wurde durch ein Experiment bestätigt, dass die Schicht-Zusammensetzung, die erhalten wird mittels Dispergierens des Polyamidimid-Harzes und des Aerogels in jeweiligen vorbestimmten Lösungsmitteln (z.B. Flüssigkeiten) und des darauf folgenden Mischens der resultierenden Lösungen (z.B. Suspensionen), sowie die Beschichtungsschicht, die daraus erhalten wird, gute mechanische Eigenschaften und Haltbarkeit (z.B. Abriebfestigkeit) sicherstellen können, und sie wurden mit dem bzw. an einem Abschnitt verwendet, an dem ein Stoßgeräusch erzeugt wird, um das Stoßgeräusch zu absorbieren und zu verringern.
In letzter Zeit wurden Verfahren des Nutzens des Aerogels (oder Luftgels) in Gebieten wie adiabatische Materialen, Stoßbegrenzern/Stoßabsorbierern oder schalldämmenden Materialen eingeführt. Das Aerogel hat zum Beispiel eine Struktur, die gebildet ist mittels sich umwindender (z.B. verwebter und/oder verfilzter) Mikrofilamente, die eine Dicke haben, die einem zehntausendstel der Dicke eines Haares entspricht, und hat eine Porosität von 90 % oder mehr, und die Hauptmaterialien davon sind Siliziumoxid (z.B. Siliziumdioxid), Kohlenstoff oder ein organischer Polymer.
Da jedoch das Aerogel mittels eines kleinen Stoßes wegen der hohen Sprödigkeit leicht gebrochen werden kann, so dass es eine geringe Festigkeit/Stärke zeigt, und da es schwierig ist, das Aerogel zu bearbeiten, so dass es verschiedene Dicken und Formen hat, und es in dem Fall, dass das Aerogel und andere Reaktanden gemischt werden, Probleme gibt, da ein Lösungsmittel oder ein Festkörper in ein Inneres des Aerogels eindringt, um die Viskosität einer Verbindung zu erhöhen, und dadurch das Mischen unpraktisch wird, ist es schwierig eine Komplexbildung des Aerogels mit dem anderen Material durchzuführen oder das Aerogel mit dem anderen Material zu mischen, und eine Eigenschaft des porösen Aerogels wird nicht gezeigt bzw. liegt nicht mehr vor.
Andererseits liegt in der Schicht-Zusammensetzung gemäß der Ausführungsformen das Polyamidimid-Harz vor, während es in dem organischen Lösungsmittel, das den hohen Siedepunkt hat, oder dem wässrigen Lösungsmittel dispergiert ist, und das Aerogel liegt vor, während es in dem organischen Lösungsmittel, das einen niedrigen Siedepunkt hat, dispergiert ist, weswegen eine Lösungsmittel-Dispersionsphase des Polyamidimid-Harzes und eine Lösungsmittel-Dispersionsphase des Aerogels nicht aneinander anhaften bzw. nicht agglomerieren sondern gleichmäßig gemischt werden können, und die Schicht-Zusammensetzung auch eine homogene Zusammensetzung haben kann.
Ferner, da das organische Lösungsmittel, das den hohen Siedepunkt hat, oder das wässrige Lösungsmittel und das organische Lösungsmittel, das den niedrigen Siedepunkt hat, nicht leicht gegenseitig gelöst oder gemischt werden, sind/werden das Polyamidimid-Harz und das Aerogel gemischt, während das Polyamidimid-Harz in dem organischen Lösungsmittel, das den hohen Siedepunkt hat, oder dem wässrigen Lösungsmittel dispergiert ist und das Aerogel in dem organischen Lösungsmittel, das den niedrigen Siedepunkt hat, dispergiert ist, um die Schicht-Zusammensetzung zu bilden, weswegen ein direkter Kontakt zwischen dem Polyamidimid-Harz und dem Aerogel minimiert sein kann, bevor die Schicht-Zusammensetzung der exemplarischen Ausführungsform aufgebracht und getrocknet ist, und das Polyamidimid-Harz kann daran gehindert sein, in das Innere des Aerogels oder der Pore einzudringen oder das Aerogel oder die Pore zu tränken.
Ferner, da das organische Lösungsmittel, das den niedrigen Siedepunkt hat, eine vorbestimmte Affinität mit dem organischen Lösungsmittel, das den hohen Siedepunkt hat, oder der wässrigen Lösung aufweist, kann das organische Lösungsmittel, das den niedrigen Siedepunkt hat, dazu dienen, das Aerogel, das in dem Lösungsmittel, das den niedrigen Siedepunkt hat, dispergiert ist, und das Polyamidimid-Harz, das in dem Lösungsmittel, das den hohen Siedepunkt hat, oder der wässrigen Lösung dispergiert ist, materiell zu mischen, und dadurch das Aerogel gleichmäßig zu verteilen und das Polyamidimid-Harz in dem organischen Lösungsmittel, das den hohen Siedepunkt hat, oder dem wässrigen Lösungsmittel gleichmäßig zu verteilen.
Demgemäß können in der Beschichtungsschicht, die aus der Schicht-Zusammensetzung der exemplarischen Ausführungsform erhalten ist, die physikalischen Eigenschaften des Aerogels auf dem gleichen oder einem höheren Niveau sichergestellt werden, und das Aerogel kann gleichmäßiger in dem Polyamidimid-Harz dispergiert sein, um die guten mechanischen Eigenschaften und die Dauerbeständigkeit/Haltbarkeit zu implementieren.
Wie es oben beschrieben ist, kann in der Beschichtungsschicht, die aus der Schicht-Zusammensetzung der exemplarischen Ausführungsform erhalten ist, da die physikalischen Eigenschaften und die Struktur des Aerogels auf dem gleichen Niveau beibehalten werden können, die Beschichtungsschicht gute bzw. starke mechanische Eigenschaften und Haltbarkeit sicherstellen, und kann an einem Abschnitt, an welchem Stoßgeräusch erzeugt wird, verwendet werden, um Stoßgeräusch zu absorbieren und zu verringern.
Hier, kann die Beschichtungsschicht 10, wie es in den 2 bis 6 gezeigt ist, mit den äußeren Umfängen der Laufkörper 7, der Innenseite-Fläche der Aussparung 8 und der Laufkörper-Kontaktfläche des inneren Zahns 5 in der Elektrisches-CVVT-Drehzahländerungseinrichtung verwendet werden.
Die Schicht-Zusammensetzung der exemplarischen Ausführungsform kann gebildet sein mittels des Mischens des Polyamidimid-Harzes, das in dem organischen Lösungsmittel, das den hohen Siedepunkt hat, oder dem wässrigen Lösungsmittel dispergiert ist, und des Aerogels, das in dem organischen Lösungsmittel, das den niedrigen Siedepunkt hat, dispergiert ist, wie es oben beschrieben ist.
Das Mischverfahren ist nicht besonders beschränkt, und es kann jedes typischerweise bekannte physikalische Mischverfahren benutzt werden. Zum Beispiel kann es ein Verfahren geben des Herstellens einer Schicht-Zusammensetzung (Schicht-Lösung) mittels des Mischens von zwei Arten von Lösungsmittel-Dispersionsphasen, des Zugebens eines Zirkonoxid-Mahlmittels (z.B. Zirkonoxid-Kugel(n), z.B. kurze(r) Zylinder) dazu, und des Ausführens von Kugelmahlen unter einer Bedingung von Raumtemperatur und Normaldruck bei einer Geschwindigkeit bzw. Drehzahl von 100 bis 500 Umdrehungen pro Minute. Jedoch ist das Mischverfahren der Lösungsmittel-Dispersionsphasen des Polyamidimid-Harzes und des Aerogels nicht auf das oben beschriebene Beispiel beschränkt.
Die Schicht-Zusammensetzung der exemplarischen Ausführungsform kann das adiabatische Material, eine adiabatische Struktur und Ähnliches bereitstellen, die über eine lange Zeitdauer in einem Verbrennungsmotor, der einer wiederholt auftretenden hohen Temperaturbedingung und einer wiederholt auftretenden Hochdruckbedingung unterworfen ist, beibehalten werden können, und spezifischer kann die Schicht-Zusammensetzung der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zum Beschichten einer Innenfläche des Verbrennungsmotors oder von Teilen des Verbrennungsmotors verwendet werden und kann ferner, wie es beschrieben ist, beim Verringern von Geräuschen von Teilen der Elektrisches-CWT-Drehzahländerungseinrichtung, wo Stoßgeräusch erzeugt wird, verwendet werden.
Ein Beispiel des Polyamidimid-Harzes, das in der Schicht-Zusammensetzung gemäß der exemplarischen Ausführungsform enthalten sein kann, ist im Wesentlichen nicht beschränkt, aber das Polyamidimid-Harz (z.B. -Polymer) kann ein gewichtsmittleres Molekulargewicht (z.B. massenmittlere bzw. gewichtsmittlere Molekülmasse, z.B. massenmittlere Molmasse, z.B. Gewichtsdurchschnittswert der Molekülgewichte) von 3000 bis 300000 oder von 4000 bis 100000 haben.
Wenn das gewichtsmittlere Molekulargewicht des Polyamidimid-Harzes sehr gering ist, kann es schwierig sein, die mechanischen Eigenschaften oder die Haltbarkeit der Beschichtungsschicht, eines Beschichtungsfilms oder einer Schichtmembran, die aus der Schicht-Zusammensetzung erhalten sind, ausreichend sicherzustellen, und ein Polymerharz kann einfach zur Innenseite/ins Innere des Aerogels eindringen.
Ferner, wenn das gewichtsmittlere Molekulargewicht des Polyamidimid-Harzes sehr hoch ist, können die Gleichmäßigkeit oder die Homogenität der Beschichtungsschicht, des Beschichtungsfilms oder der Schichtmembran, die aus der Schicht-Zusammensetzung resultieren, verschlechtert sein, kann die Dispergierbarkeit des Aerogels in der adiabatischen Schicht-Zusammensetzung verringert sein, kann eine Düse und Ähnliches einer Beschichtungsvorrichtung verstopfen, wenn die adiabatische Schicht-Zusammensetzung verwendet/aufgebracht wird, kann eine Wärmebehandlungsdauer der Schicht-Zusammensetzung verlängert sein, und/oder kann eine Wärmebehandlungstemperatur erhöht sein.
Ein typisches Aerogel kann als das vorgenannte Aerogel verwendet werden, und spezifisch kann ein Aerogel aus Komponenten, die Siliziumoxid (z.B. SiO2), Kohlenstoff, Polyimid, Metallkarbid oder eine Mischung von zwei oder mehreren davon aufweisen, verwendet werden. Das Aerogel kann eine spezifische Oberfläche von 100 cm²/g bis 1000 cm²/g oder von 300 cm²/g bis 900 cm²/g aufweisen.
Die Schicht-Zusammensetzung kann das Aerogel mit einem Gehalt von 5 bis 50 Gewichtsteilen oder 10 bis 45 Gewichtsteilen basierend auf 100 Gewichtsteilen des Polyamidimid-Harzes aufweisen. Ein Gewichtsverhältnis des Polyamidimid-Harzes und des Aerogels ist ein Gewichtsverhältnis der Feststoffe (z.B. Festkörper) außer dem bzw. ohne das Dispersion-Lösungsmittel.
Wenn der Gehalt des Aerogels basierend auf dem Polyamidimid-Harz sehr gering ist, kann es schwierig sein, die Wärmeleitfähigkeit und die Dichte der Beschichtungsschicht, des Beschichtungsfilms oder der Schichtmembran, die aus der Schicht-Zusammensetzung in einem adiabatischen Material oder einer adiabatischen Struktur, wie sie oben beschrieben sind, erhalten werden, zu verringern, und kann es schwierig sein, eine ausreichende adiabatische Eigenschaft sicherzustellen, und die Wärmewiderstandsfähigkeit der Beschichtungsschicht, die aus der Schicht-Zusammensetzung hergestellt ist, kann verringert sein.
Ferner, wenn der Gehalt des Aerogels basierend auf dem Polymer-Harz sehr hoch ist, kann es schwierig sein, ausreichende mechanische Eigenschaften der Beschichtungsschicht, des Schichtfilms oder der Schichtmembran, die aus der adiabatischen Schicht-Zusammensetzung erhalten werden, sicherzustellen, können Risse in einer Beschichtungsschicht, die aus der Schicht-Zusammensetzung hergestellt ist, erzeugt werden, oder kann es schwierig sein, eine starke Beschichtungsform (z.B. Haftstärke) der Beschichtungsschicht beizubehalten.
Der Feststoffgehalt des Polyamidimid-Harzes in dem organischen Lösungsmittel, das einen hohen Siedepunkt hat, oder dem wässrigen Lösungsmittels ist im Wesentlichen nicht beschränkt, aber der Feststoffgehalt kann 5 Gewichtsprozent bis 75 Gewichtsprozent betragen unter Berücksichtigung der Gleichmäßigkeit/Gleichförmigkeit oder der physikalischen Eigenschaften der Schicht-Zusammensetzung.
Ferner ist der Feststoffgehalt des Aerogels in dem organischen Lösungsmittel, das einen niedrigen Siedepunkt hat, im Wesentlichen nicht beschränkt, aber der Feststoffgehalt kann 5 Gewichtsprozent bis 75 Gewichtsprozent betragen unter Berücksichtigung der Gleichmäßigkeit oder der physikalischen Eigenschaften der adiabatischen Schicht-Zusammensetzung.
Wie oben beschrieben, kann, da das organische Lösungsmittel, das einen hohen Siedepunkt hat, oder das wässrige Lösungsmittel und das organische Lösungsmittel, das einen niedrigen Siedepunkt hat, nicht leicht gegenseitig gelöst oder gemischt werden, direkter Kontakt zwischen dem Polyamidimid-Harz und dem Aerogel minimiert sein, bevor die adiabatische Schicht-Zusammensetzung der zahlreichen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung aufgebracht und getrocknet ist, und das Polyamidimid-Harz kann daran gehindert sein, die Innenseite des Aerogels oder der Pore zu durchdringen bzw. in diese einzudringen oder das Aerogel oder die Pore zu tränken.
Spezifisch kann ein Siedepunktunterschied zwischen dem organischen Lösungsmittel, das einen hohen Siedepunkt hat, und dem organischen Lösungsmittel, das einen niedrigen Siedepunkt hat, 10°C oder mehr, 20°C oder mehr oder 10 bis 200°C betragen. Als das organische Lösungsmittel, das einen hohen Siedepunkt hat, kann ein organisches Lösungsmittel, das einen Siedepunkt von 110°C oder mehr hat, benutzt werden.
Spezifische Beispiele für das Lösungsmittel, das einen hohen Siedepunkt hat, können aufweisen Anisol, Toluol, Xylol (Xylene), Methylethylketon, Methylisobutylketon, Ethylenglycolmonomethylether, Ethylenglycolmonoethylether, Ethylenglycolmonobutylether, Butylacetat, Cyclohexanon, Ethylenglycolmonoethyletheracetat (BCA), Benzol, Hexan, DMSO, N,N'-Dimethylformamid oder können ein Gemisch aus zwei oder mehr Arten davon aufweisen.
Als das organische Lösungsmittel, das einen niedrigen Siedepunkt hat, kann ein organisches Lösungsmittel, das einen Siedepunkt von weniger als 110°C hat, benutzt werden.
Spezifische Beispiele des organischen Lösungsmittels, das einen niedrigen Siedepunkt hat, können aufweisen Methylalkohol, Ethylalkohol, Propylalkohol, N-Butylalkohol, IsoButylalkohol, tert-Butylalkohol, Aceton, Methylenchlorid, Ethylenacetat, Isopropylalkohol oder eine Mischung von zwei oder mehreren Arten davon.
Spezifische Beispiele des wässrigen Lösungsmittels können aufweisen Wasser, Methanol, Ethanol, Ethylacetat oder eine Mischung von zwei oder mehreren Arten davon.
Gemäß einer weiteren exemplarischen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann eine adiabatische Beschichtungschicht, die ein Polyamidimid-Harz und ein Aerogel, das in dem Polyamidimid-Harz dispergiert/verteilt ist, aufweist und die eine Wärmeleitfähigkeit von 0,60 W/(m K) oder weniger aufweist, bereitgestellt werden.
Die Erfinder haben die Beschichtungsschicht hergestellt, die gute mechanische Eigenschaften und Haltbarkeit sicherstellen kann unter Benutzung der oben beschriebenen Schicht-Zusammensetzung der exemplarischen Ausführungsform, und die mit Teilen der Geschwindigkeitsverringerungsvorrichtung der Elektrisches-CWT-Einrichtung, an welchen ein Stoßgeräusch erzeugt wird, verwendet werden kann, um das Stoßgeräusch zu verringern.
In der Beschichtungsschicht ist das Aerogel gleichmäßig über einen gesamten Bereich des Polyamidimid-Harzes verteilt, weswegen die physikalischen Eigenschaften, die von dem Aerogel implementiert werden, wie z. B. Stoßpuffer oder schalldämmende Eigenschaften, einfacher sichergestellt werden können, niedrige Wärmeleitfähigkeit und geringe Dichte einfacher sichergestellt werden können, und eine Eigenschaft, die von dem Polyamidimid-Harz gezeigt wird, wie z. B. gute mechanische Eigenschaften, Haltbarkeit/Abriebsfähigkeit und Ähnliches, kann auf dem gleichen oder einem höheren Niveau bereitgestellt werden im Vergleich zu dem Fall, wenn nur das Polyamidimid-Harz (z. B. alleine) benutzt wird.
Die Beschichtungsschicht kann eine geringe Wärmeleitfähigkeit und eine hohe Wärmekapazität haben, und spezifisch kann die adiabatische Beschichtungsschicht eine Wärmeleitfähigkeit von 0,60 W/(m K) oder weniger, 0,55 W/(m K) oder weniger, oder 0,60 W/(m K) bis 0,200 W/(m K) haben, und die adiabatische Beschichtungsschicht kann eine Wärmekapazität von 1250 kJ/(m³K) oder weniger, oder von 1000 bis 1250 kJ/(m³K) haben.
Da die Beschichtungsschicht-Zusammensetzung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wie oben beschrieben das Polyamidimid-Harz, das in dem organischen Lösungsmittel, das einen hohen Siedepunkt hat, oder dem wässrigen Lösungsmittel dispergiert ist, und das Aerogel, das in dem organischen Lösungsmittel, das einen niedrigen Siedepunkt hat, dispergiert ist, aufweist, kann ein direkter Kontakt zwischen dem Polyamidimid-Harz und dem Aerogel minimiert sein bzw. werden, bevor die Schicht-Zusammensetzung aufgebracht und getrocknet ist, weswegen das Polyamidimid-Harz nicht in das Innere des Aerogels oder die Pore, die in der fertig hergestellten Beschichtungsschicht enthalten sind, eindringen und nicht das Aerogel oder die Pore tränken kann bzw. nich in diesen vorhanden sein kann.
Spezifischer kann das Polyamidimid-Harz im Wesentlichen nicht in dem (z.B. innerhalb des) Aerogel(s), das in dem Polyamidimid-Harz dispergiert ist, vorliegen/vorhanden sein, und z. B. kann das Polyamidimid-Harz in einem Gehalt von (z.B. maximal) 2 Gewichtsprozent oder weniger oder 1 Gewichtsprozent oder weniger in dem Aerogel vorhanden sein.
Ferner kann in der Beschichtungsschicht das Aerogel vorliegen, während es in dem Polyamidimid-Harz dispergiert ist, und in diesem Fall kann die Außenseite des Aerogels im Kontakt mit dem Polyamidimid-Harz sein oder mit diesem kombiniert bzw. verbunden sein, aber das Polyamidimid-Harz kann in dem Aerogel nicht vorhanden sein bzw. nicht innerhalb des Aerogels vorliegen. Spezifisch kann das Polyamidimid-Harz nicht (z. B. mehr) bei einer Tiefe, die mit 5 % oder mehr eines längsten Durchmessers von einer Fläche (z. B. Oberfläche) des Aerogels aus, das in der adiabatischen Beschichtungsschicht enthalten ist, korrespondiert, vorhanden sein bzw. vorliegen.
Da das Polyamidimid-Harz nicht in das Innere des Aerogels oder in die Pore eindringt und/oder das Aerogel oder die Pore nicht tränkt, kann das Aerogel nachdem und bevor das Aerogel in dem Polyamidimid-Harz verteilt wird die jeweils gleiche Porosität haben, und spezifisch kann jedes Aerogel, das in der adiabatischen Beschichtungsschicht enthalten ist, eine Porosität von 92 % bis 99 % aufweisen, während es in dem Polyamidimid-Harz dispergiert/verteilt ist.
Die Beschichtungsschicht der exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann ein adiabatisches Material, eine adiabatische Struktur und Ähnliches bereitstellen, welche über eine lange Zeitdauer in dem Verbrennungsmotor, der wiederholt hohen Temperaturen und hohem Druck ausgesetzt ist, beibehalten werden können, und spezifisch kann die Beschichtungsschicht der exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung an einer Innenfläche des Verbrennungsmotors oder Teilen des Verbrennungsmotors verwendet werden und kann an Teilen der Drehzahländerungseinrichtung der elektrischen CVVT-Einrichtung, wo ein Stoßgeräusch erzeugt wird, verwendet werden.
Eine Dicke bzw. Stärke der Beschichtungsschicht der exemplarischen Ausführungsform kann gemäß einem Anwendungsgebiet oder einer Position oder gemäß den benötigten physikalischen Eigenschaften ermittelt werden und kann z. B. 50 µm bis 500 µm betragen.
Die Beschichtungsschicht der exemplarischen Ausführungsform kann das Aerogel in einem Gehalt von 5 bis 50 Gewichtsteilen oder 10 bis 45 Gewichtsteilen basierend auf 100 Gewichtsteilen des Polyamidimid-Harzes enthalten.
Wenn der Gehalt an Aerogel basierend auf dem Polyamidimid-Harz sehr gering ist, kann es schwierig sein, die Wärmeleitfähigkeit und die Dichte der adiabatischen Beschichtungsschicht zu verringern, kann es schwierig sein, eine ausreichende adiabatische Eigenschaft sicherzustellen, und kann die Wärmewiderstandsfähigkeit der Beschichtungsschicht verringert sein.
Ferner, wenn der Gehalt an Aerogel basierend auf dem Polymer-Harz sehr hoch ist, kann es schwierig sein, mechanische Eigenschaften der Beschichtungsschicht ausreichend sicherzustellen, können Risse der Beschichtungsschicht erzeugt werden, oder kann es schwierig sein, eine starke Schichtform (z.B. Haftfähigkeit) der Beschichtungsschicht aufrechtzuerhalten.
Das Polyamidimid-Harz kann ein gewichtsmittleres Molekulargewicht von 3000 bis 300000 oder von 4000 bis 100000 aufweisen.
Das Aerogel kann eine oder mehrere Arten von Verbindungen aufweisen, die ausgewählt sind aus der Gruppe, die besteht aus: Siliziumoxid, Kohlenstoff, Polyimid und Metallkarbid.
Das Aerogel kann eine spezifische Oberflächenfläche von 100 cm²/g bis 1000 cm²/g (z.B. cm³/g) aufweisen.
Ein spezifischer Gehalt an Polyamidimid-Harz und Aerogel schließt den oben beschriebenen Gehalt der Schicht-Zusammensetzung gemäß der exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ein.
Die Beschichtungsschicht der exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann erhalten werden mittels Trocknens der Schicht-Zusammensetzung gemäß der exemplarischen Ausführungsform. Eine Vorrichtung oder ein Verfahren, welche beim Trocknen der Schicht-Zusammensetzung gemäß der Ausführungsform benutzt werden können, ist im Wesentlichen nicht beschränkt, und ein spontanes Trockenverfahren bei Raumtemperatur oder einer höheren Temperatur, oder ein Trockenverfahren mittels Wärmens auf eine Temperatur von 50°C oder mehr oder Ähnliche können benutzt werden.
Zum Beispiel kann die Schicht-Zusammensetzung der exemplarischen Ausführungsform auf einem Beschichtungsziel, z. B. einer Außenfläche eines Teils der Drehzahländerungseinrichtung der elektrischen CWT-Einrichtung, aufgebracht werden und bei einer Temperatur von 50°C bis 200°C einmal oder mehrmals halbgetrocknet bzw. vorgetrocknet werden, und die vorgetrocknete Schicht-Zusammensetzung kann bei einer Temperatur von 200°C oder mehr vollständig getrocknet werden, um die Beschichtungsschicht zu bilden. Jedoch ist ein spezifisches Herstellungsverfahren der Beschichtungsschicht der exemplarischen Ausführungsform nicht darauf beschränkt.
Die vorliegende Erfindung wird mit mehr Detail in den folgenden Beispielen beschrieben. Jedoch dienen die folgenden Beispiele nur zum Beschreiben der vorliegenden Erfindung und sollten nicht als die Erfindung beschränkend ausgelegt werden.
[Beispiele 1 bis 3]:
(1) Herstellen der Schicht-Zusammensetzung
Das poröse Siliziumoxid(z.B. SiO₂)-Aerogel (spezifische Oberfläche etwa 500 cm²/g, das in Ethylalkohol dispergiert ist, und das Polyamidimid-Harz (Produkte hergestellt von Solvay SA, gewichtsmittleres Molekulargewicht etwa 11000), das in Xylol dispergiert ist, wurden in den 20 g Reaktor eingebracht, das Zirkonoxid-Mahlmittel (z.B. Zirkonoxid-Kugel(n) wurden zugegeben (440 g), und Kugelmahlen wurde ausgeführt bei Raumtemperatur und Normaldruck bei einer Drehzahl von 150 bis 300 Umdrehungen pro Minute, um die Schicht-Zusammensetzung (Schicht-Lösung) herzustellen.
(2) Bilden der Beschichtungsschicht
Die erhaltene Schicht-Zusammensetzung wurde auf einen Teil für einen äußeren Umfang eines Teils für die Drehzahländerungseinrichtung der elektrischen CWT-Einrichtung mittels eines Sprühbeschichtung-Verfahrens aufgebracht. Weiters wurde die Schicht-Zusammensetzung auf dem Teil aufgebracht, wurde primäres Vortrocknen bei etwa 150°C für etwa 10 Minuten ausgeführt, wurde die Schicht-Zusammensetzung wieder aufgebracht und wurde sekundäres Vortrocknen bei etwa 150°C für etwa 10 Minuten ausgeführt. Nach dem sekundären Vortrocknen wurde die Schicht-Zusammensetzung wieder aufgebracht, und es wurde vollständiges Trocknen bei etwa 250°C für etwa 60 Minuten ausgeführt, um die Beschichtungsschicht auf dem Teil zu bilden.
[Vergleichsbeispiel 1]
Die Lösung (PAI-Lösung) des Polyamidimid-Harzes (Produkte hergestellt von Solvay SA, gewichtsmittleres Molekulargewicht etwa 11000), das in Xylol dispergiert ist, wurde auf einen äußeren Umfang eines Teils für eine Drehzahländerungseinrichtung der elektrischen CWT-Einrichtung mittels des Sprühbeschichtungsverfahrens aufgebracht.
Weiters wurde die PAI-Lösung auf das Teil aufgebracht, wurde primäres Vortrocknen bzw. Halbtrocknen ausgeführt bei etwa 150°C für etwa 10 Minuten, wurde die PAI-Lösung erneut aufgebracht und wurde sekundäres Vortrocknen bei etwa 150°C für etwa 10 Minuten ausgeführt. Nach dem sekundären Vortrocknen wurde die PAI-Lösung erneut aufgebracht, und es wurde vollständiges Trocknen bei etwa 250°C für etwa 60 Minuten ausgeführt, um die Beschichtungsschicht auf dem Teil zu bilden.
[Vergleichsbeispiel 2]
Herstellen der Schicht-Zusammensetzung
Das poröse Siliziumoxid(z.B. SiO₂)-Aerogel (spezifische Oberflächenfläche etwa 500 cm²/g) und das Polyamidimid-Harz (Produkte hergestellt von Solvay SA, gewichtsmittleres Molekulargewicht etwa 11000), das in Xylol dispergiert ist, wurden in den 20 g Reaktor eingebracht, das Zirkoniumoxid-Mahlmittel wurden dazugegeben (440 g) und Kugelmahlen wurde ausgeführt bei Raumtemperatur und Normaldruck bei der Drehzahl von 150 bis 300 Umdrehungen pro Minute, um die Schicht-Zusammensetzung (Schicht-Lösung) herzustellen.
In diesem Fall entspricht das Gewichtsverhältnis des porösen Siliziumoxid-Aerogels basierend auf dem Polyamidimid-Harz demjenigen, das in der folgenden Tabelle 1 beschrieben ist.
(2) Bilden der Beschichtungsschicht
Die Beschichtungsschicht, die eine Dicke von etwa 200 µm hat, wurde mittels des gleichen Verfahrens wie in der exemplarischen Ausführungsform 1 gebildet.
Somit, wie es in der 7 gezeigt ist, konnte bestätigt werden, dass in der Beschichtungsschicht, die in der exemplarischen Ausführungsform 1 hergestellt wurde, das Polyamidimid-Harz nicht in das Innere des Aerogels eindringt und fast 92 % oder mehr der Poren in dem Aerogel beibehalten werden.
Andererseits, in der Beschichtungsschicht, die in dem Vergleichsbeispiel 2 hergestellt wurde, dringt das Polyamidimid-Harz in das Innere des Aerogels ein, wie es in der 8 gezeigt ist, weswegen kaum Poren beobachtet werden.
In der oben beschriebenen geräuschverringernden Einrichtung der Drehzahländerungseinrichtung der CWT-Einrichtung kann die Beschichtungsschicht 14 gute mechanische Eigenschaften und gute Haltbarkeit aufweisen, indem sie das Polyamidimid und das Aerogel, das in dem Polyamidimid-Harz dispergiert ist, aufweist, und sie ist gebildet an äußeren Umfangsabschnitten der Laufkörper 7, der Innenfläche der Aussparung 8 und der Laufkörper-Kontaktflächen des inneren Zahns 5.
Daher kann in der vorliegenden exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wenn die Laufkörper 7 mit dem Käfig 6 oder dem inneren Zahn 5 wegen einer Änderung des Drehmoments der Nockenwelle kollidieren ohne Berücksichtigung des Spiegels zwischen dem Laufkörper 7 und dem Käfig 6 und zwischen dem Laufkörper 7 und dem inneren Zahn 5 der Stoß von der Kollision absorbiert und verringert werden mittels der Beschichtungsschicht 10, so dass ein Stoßgeräusch verringert werden kann.
Zur Vereinfachung der Erklärung und zur genauen Definition in den angehängten Ansprüchen werden die Begriffe „oberer“, „unterer“, „innerer“, „äußerer“ usw. benutzt, um Merkmale der exemplarischen Ausführungsformen mit Bezug auf die Position dieser Merkmale, wie sie in den Figuren dargestellt werden, zu beschreiben.
Die obenstehende Beschreibung von spezifischen exemplarischen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wurde gemacht zum Zwecke der Beschreibung und Veranschaulichung. Sie ist nicht dazu gedacht, erschöpfend zu sein oder um die Erfindung auf genau die offenbarten Formen einzuschränken, und offensichtlich sind zahlreiche Modifikationen und Variationen im Lichte der obigen Lehre möglich. Die exemplarischen Ausführungsformen wurden ausgewählt und beschrieben, um bestimmte Prinzipien der Erfindung und deren praktische Anwendung zu beschreiben, um es so dem Fachmann zu ermöglichen, zahlreiche exemplarische Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sowie zahlreiche Alternativen und Modifikationen dieser herzustellen und zu benutzen. Es ist beabsichtigt, dass der Umfang der Erfindung durch die angehängten Ansprüche und deren Äquivalente definiert ist.

Claims

Geräuschverringernde Einrichtung einer Drehzahländerungseinrichtung (100) für elektrische kontinuierliche variable Ventiltiming(CWT)-Steuerung, wobei die Drehzahländerungseinrichtung (100) aufweist einen inneren Zahnabschnitt (4), der so an einer Innendurchmesser-Fläche eines Gehäuses (1) gebildet ist, dass er einer Außenschale (3) eines Lagers (2) gegenüberliegend und dieser zugewandt angeordnet ist, wobei das Gehäuse (1) integral mit einem Rad gebildet ist, und Laufkörper (7), die mittels eines Käfigs (6) zwischen einem inneren Zahn (5) des inneren Zahnabschnitts (4) und der Außenschale (3) des Lagers (2) angeordnet sind, wobei eine Beschichtungsschicht (10) gebildet ist, um einen Stoß zu verringern, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtungsschicht (10) an äußeren Umfangsabschnitten der Laufkörper (7) gebildet ist, und die Beschichtungsschicht (10) ein Polyamidimid-Harz und ein Aerogel, das in dem Polyamidimid-Harz dispergiert ist, aufweist.
Geräuschverringernde Einrichtung der Drehzahländerungseinrichtung (100) für die CWT-Steuerung gemäß Anspruch 1, wobei eine Aussparung (8), die einen Laufkörper (7) abstützt, in dem Käfig (6) gebildet ist, und wobei eine Beschichtungsschicht (10), die einen Stoß verringert, an einer Innenfläche der Aussparung (8) gebildet ist.
Geräuschverringernde Einrichtung der Drehzahländerungseinrichtung (100) für die CWT-Steuerung gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei eine Beschichtungsschicht (10), die einen Stoß verringert, an einer Laufkörper-Kontaktfläche des inneren Zahns (5) gebildet ist.
Geräuschverringernde Einrichtung der Drehzahländerungseinrichtung (100) für die CWT-Steuerung gemäß Anspruch 1, wobei eine Aussparung (8), die einen Laufkörper (7) abstützt, in dem Käfig (6) gebildet ist, und wobei eine Beschichtungsschicht (10), die einen Stoß verringert, an einer Innenfläche der Aussparung (8) sowie an einer Laufkörper-Kontaktfläche des inneren Zahns (5) gebildet ist.
Geräuschverringernde Einrichtung einer Drehzahländerungseinrichtung (100) für elektrische kontinuierliche variable Ventiltiming(CWT)-Steuerung, wobei die Drehzahländerungseinrichtung (100) aufweist einen inneren Zahnabschnitt (4), der so an einer Innendurchmesser-Fläche eines Gehäuses (1) gebildet ist, dass er einer Außenschale (3) eines Lagers (2) gegenüberliegend und dieser zugewandt angeordnet ist, wobei das Gehäuse (1) integral mit einem Rad gebildet ist, und Laufkörper (7), die mittels eines Käfigs (6) zwischen einem inneren Zahn (5) des inneren Zahnabschnitts (4) und der Außenschale (3) des Lagers angeordnet sind, wobei eine Aussparung (8), die einen Laufkörper (7) abstützt, in dem Käfig (6) gebildet ist, und eine Beschichtungsschicht (10), die einen Stoß verringert, an einer Laufkörper-Kontaktfläche des inneren Zahns (5) gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtungsschicht (10) ferner an einer Innenfläche der Aussparung (8) gebildet ist, und die Beschichtungsschicht (10) ein Polyamidimid-Harz und ein Aerogel, das in dem Polyamidimid-Harz dispergiert ist, aufweist.
Geräuschverringernde Einrichtung der Drehzahländerungseinrichtung (100) für die CWT-Steuerung gemäß Anspruch 5, wobei das Polyamidimid-Harz mit einem Gehalt von etwa 2 Gewichtsprozent oder weniger in dem Aerogel vorliegt.
Geräuschverringernde Einrichtung der Drehzahländerungseinrichtung (100) für die CWT-Steuerung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das Polyamidimid-Harz von einer Oberfläche einer Pore des Aerogels aus nicht in einer Tiefe vorliegt, die etwa 5% oder mehr eines größten Durchmessers der Pore des Aerogels, der von einer Oberfläche aus gemessen ist, entspricht.
Geräuschverringernde Einrichtung der Drehzahländerungseinrichtung (100) für die CWT-Steuerung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei jedes Aerogel eine Porosität von etwa 92% bis etwa 99% aufweist, während es in dem Polyamidimid-Harz dispergiert ist.
Geräuschverringernde Einrichtung der Drehzahländerungseinrichtung (100) für die CWT-Steuerung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Beschichtungsschicht (10) eine Dicke von etwa 50 µm bis etwa 500 µm aufweist.
Geräuschverringernde Einrichtung der Drehzahländerungseinrichtung (100) für die CWT-Steuerung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Beschichtungsschicht (10) etwa 5 bis etwa 50 Gewichtsteile an Aerogel basierend auf 100 Gewichtsteilen des Polyamidimid-Harzes aufweist.