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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf eine Ventilzeiteinstellvorrichtung, die eine Ventilzeit bzw. ein Ventiltiming eines Ventils einstellt, das durch eine Nockenwelle durch eine Übertragung eines Drehmoments von einer Kurbelwelle in einer Brennkraftmaschine geöffnet und geschlossen wird.
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STAND DER TECHNIK
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In dem Stand der Technik stellt eine Ventilzeiteinstellvorrichtung eine relative Phase (hiernach als eine „Rotor-zu-Rotor-Phase“ bezeichnet) zwischen einem ersten und einem zweiten Rotor ein. Der erste und der zweite Rotor sind durch eine Planetenbewegung eines Zahnradrotors mit einer Kurbelwelle und einer Nockenwelle gekoppelt und drehen sich entsprechend.
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In einer Art der Vorrichtung, die in
JP 4442574 B offenbart ist, stützt ein Planetenträger den gezahnten Rotor von der Innenseite in einer radialen Richtung, der sich mit einem ersten Zahnradabschnitt des ersten Rotors und einem zweiten Zahnradabschnitt des zweiten Rotors verzahnt bzw. kämmt. Insbesondere wird der erste Rotor von der Außenseite in der radialen Richtung durch Wälzlagerwalzen gestützt, die an dem zweiten Rotor montiert sind, um den ersten Rotor auf beiden Seiten in einer axialen Richtung dazwischenzulegen. Als ein Ergebnis wird der Planetenträger relativ zu der axialen Richtung innerhalb eines Bereichs eines inneren Abstands des Lagers geneigt.
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In der Vorrichtung, die in
JP 4442574 B offenbart ist, nimmt der Planetenträger eine radiale Last in einem ersten Bereich auf, der in der axialen Richtung zu einem Ende einer Mittenposition versetzt ist, und der Planetenträger wird durch die Wälzlagerwalzen in einem zweiten Bereich gestützt, der zu dem anderen Ende von der Mittenposition versetzt ist. Entsprechend, wenn der Planetenträger die radiale Last in dem ersten Bereich aufnimmt, wird der Planetenträger um einen spezifischen Punkt als einen Mittelpunkt in dem zweiten Bereich geneigt. Der gezahnte Rotor, der durch den Planetenträger gestützt wird, wird zusammen mit dem Planetenträger geneigt, und daher ist der gezahnte Rotor aufgrund eines Getrieberasselns einer erhöhten Abnützung ausgesetzt, das an Stellen auftritt, an denen der gezahnte Rotor den ersten und den zweiten gezahnten Abschnitt bzw. Zahnradabschnitt kämmt. Entsprechend ist es von dem Standpunkt einer Dauerfestigkeit aus erforderlich, dass der Betrag einer Neigung reguliert werden muss.
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Dazu ist in dem Wälzlager der Vorrichtung, die in
JP 4442574 B offenbart ist, eine Vielzahl von rollenden bzw. wälzenden Elementen, die in zwei Reihen angeordnet sind, zwischen einem Außenring, der an dem zweiten Rotor montiert ist, und einem Innenring, der den Planetenträger stützt, installiert. Mit der Vielzahl von Reihen von wälzenden Elementen, wenn der Innenring und der Planetenträger relativ zu der axialen Richtung geneigt sind, wird das Neigen des Innenrings durch den Außenring durch jedes rollende bzw. wälzende Element in zwei Umfängen aufgenommen, die in der axialen Richtung voneinander entfernt sind. Effekte einer Neigungsregulierung durch die Stoppstruktur werden groß. Jedoch, da entweder eine Gesamtkontaktfläche zwischen dem Außenring und der Gesamtheit der wälzenden Elemente oder eine Gesamtkontaktfläche zwischen dem Innenring und der Gesamtheit der wälzenden Elemente groß wird, tritt ein Kontaktdruck in einem großen Bereich einer Kontaktschnittstelle auf, wenn die Neigung reguliert wird. Als ein Ergebnis erhöht sich eine Abnutzung in dem Wälzlager bzw. der Wälzlagerwalze, dessen Innenring geneigt ist, wodurch eine verringerte Lebensdauer und eine verringerte Dauerfestigkeit erzeugt werden.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Die vorliegende Offenbarung wird in Anbetracht der vorangehend beschriebenen Probleme gemacht und eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung ist es, eine Ventilzeiteinstellvorrichtung mit einer hohen Widerstandsfähigkeit bzw. Dauerhaftigkeit zu bieten.
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In einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist eine Ventilzeiteinstellvorrichtung zum Einstellen einer Ventilzeit bzw. eines Ventiltimings eines Ventils, das durch eine Drehung einer Nockenwelle (2) geöffnet und geschlossen wird. Die Nockenwelle wird durch ein Drehmoment gedreht, das von einer Kurbelwelle in einer Brennkraftmaschine übertragen wird.
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Die Ventilzeiteinstellvorrichtung weist einen ersten Rotor, der einen ersten Zahnradabschnitt bzw. gezahnten Abschnitt hat und drehbar mit einer von der Kurbelwelle oder der Nockenwelle (2) gekoppelt ist, einen zweiten Rotor, der einen zweiten Zahnradabschnitt bzw. gezahnten Abschnitt hat und den ersten Rotor auf beiden Seiten in einer Axialrichtung zwischen sich nimmt, wobei der zweite Rotor drehbar mit einer anderen von der Kurbelwelle oder der Nockenwelle gekoppelt ist, und einen gezahnten Rotor bzw. einen Zahnradrotor auf, der den ersten Zahnradabschnitt und den zweiten Zahnradabschnitt kämmt und sich in einer Planetenbewegung bewegt, um eine relative Phase zwischen dem ersten Rotor und dem zweiten Rotor einzustellen. Die Vorrichtung weist ferner einen Planetenträger, der den gezahnten Rotor in einer radialen Richtung von einer Innenseite des gezahnten Rotors aus stützt und eine radiale Last in einem ersten Bereich aufnimmt, der von einem Ende von einer Mittenposition des Planetenträgers in der axialen Richtung versetzt ist, und ein Kugelwälzlager auf, das durch den zweiten Rotor gestützt wird und den Planetenträger in der radialen Richtung von einer Außenseite des Planetenträgers in einem zweiten Bereich stützt, der zu einem anderen Ende von der Mittenposition (C) des Planetenträgers in der Axialrichtung versetzt ist.
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Das Kugelwälzlager ist ein einreihiges Kugelwälzlager, das einen Außenring, der durch den zweiten Rotor gestützt wird, einen Innenring, der durch den Planetenträger gestützt wird, und eine Vielzahl von Kugellagern bzw. Lagerkugeln hat, die drehbar in einer Reihe installiert sind, um miteinander und zwischen dem Außenring und dem Innenring in Kontakt zu sein.
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Der gezahnte Rotor wird relativ zu der axialen Richtung geneigt und berührt den ersten Rotor oder den zweiten Rotor in der axialen Richtung.
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Ein Winkel des gezahnten Rotors relativ zu der axialen Richtung ist eingestellt, um kleiner als ein maximal erlaubter Winkel zu sein, bei dem es dem Innenring ermöglicht ist, relativ zu der Axialrichtung geneigt zu werden.
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung empfängt der Planetenträger die radiale Last in dem ersten Bereich, der zu einem Ende von der Mittenposition in der Axialrichtung versetzt ist. Das Kugellager stützt den Planetenträger in dem zweiten Bereich, der zu dem anderen Ende von der Mittenposition hin versetzt ist. Entsprechend, wenn der Planetenträger die radiale Last in dem ersten Bereich aufnimmt, wird der Planetenträger um einen spezifischen Punkt als einen Mittelpunkt in dem zweiten Bereich herum gedreht bzw. angewinkelt.
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Im vorliegenden Fall hat das Kugellager einen Aufbau, in dem die Vielzahl von Rollelementen in lediglich einer einzelnen Reihe zwischen dem Außenring, der an dem zweiten Rotor montiert ist, und dem Innenring, der den Planetenträger stützt, installiert ist. Entsprechend wird in dem einreihigen Kugellager, wenn der Planetenträger und der Innenring relativ zu der axialen Richtung geneigt sind, die Neigung des Innenrings durch den Außenring durch die Rollelemente in einem einzelnen Umfang aufgenommen, und daher werden Effekte bzw. Auswirkungen einer Neigungsregulierung klein. Zu dieser Zeit wird auch der gezahnte Rotor, der von der Innenseite in der radialen Richtung durch den Planetenträger gestützt wird, relativ zu der axialen Richtung geneigt und daher wird der gezahnte Rotor in Kontakt mit dem ersten Rotor oder dem zweiten Rotor gebracht, der den ersten Rotor stützt. Da die Effekte bzw. Auswirkungen einer Neigungsregulierung durch den Kontakt realisiert werden können, ist es unwahrscheinlich, dass der gezahnte Rotor einem Getrieberasseln an den Stellen unterzogen bzw. ausgesetzt ist, an denen der gezahnte Rotor den ersten und den zweiten Zahnradabschnitt kämmt. Zu dieser Zeit wird der gezahnte Rotor zusammen mit dem Planetenträger mit dem Winkel geneigt, der kleiner als der maximal erlaubte bzw. ermöglichte Winkel des inneren Rings ist. Wenn der Winkel des gezahnten Rotors klein ist, kann selbst in dem einreihigen Kugellager, in dem sowohl ein Gesamtkontaktbereich zwischen dem äußeren Ring und der Gesamtheit der Rollelemente als auch ein Gesamtkontaktbereich zwischen dem inneren Ring und der Gesamtheit der Rollelemente klein sind, ein Kontaktdruck, der in einem kleinen Bereich einer Kontaktschnittstelle auftritt, klein gemacht werden.
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Auf diese Art und Weise kann eine Abnutzung daran gehindert werden, an den Stellen aufzutreten, an denen der geneigte gezahnte Rotor mit jedem Zahnradabschnitt kämmt. Eine Abnutzung kann außerdem daran gehindert werden, in dem Kugellager aufzutreten, dessen innerer Ring geneigt ist, wodurch es möglich wird, eine Haltbarkeit bzw. Dauerfestigkeit der gesamten Vorrichtung zu verbessern.
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In einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist der gezahnte Rotor bzw. Zahnradrotor hinsichtlich des ersten Rotors und des zweiten Rotors exzentrisch und ein äußerster abgewinkelter Umfangsabschnitt auf einer exzentrischen Seite des gezahnten Rotors wird in elastischen Kontakt mit dem ersten Rotor oder dem zweiten Rotor gebracht. Der Planetenträger hat eine Stützfläche koaxial zu dem ersten Rotor und dem zweiten Rotor und stützt den inneren Ring mit der stützenden Fläche bzw. Stützfläche. Ein Radius zwischen einer Drehmittellinie des ersten Rotors und des zweiten Rotors und einem äußersten angewinkelten Umfangsabschnitt (32c) ist eingestellt, um größer als ein Radius zwischen der Drehmittellinie und der Stützfläche zu sein.
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Gemäß dem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird der Radius zwischen der Drehmittellinie und dem äußersten angewinkelten Umfangsabschnitt eingestellt, um größer als der Radius zwischen der Drehmittellinie und der Stützfläche des Planetenträgers zu sein. Der äußerste angewinkelte Umfangsabschnitt auf der exzentrischen Seite des gezahnten Rotors wird aufgrund der Exzentrizität des gezahnten Rotors hinsichtlich des ersten und des zweiten Rotors in elastischen Kontakt mit dem ersten Rotor oder dem zweiten Rotor gebracht. Entsprechend kann eine große Kontaktfläche bzw. ein großer Kontaktbereich gewährleistet werden, und dadurch kann der Kontaktdruck unterdrückt bzw. niedergehalten werden. Als ein Ergebnis kann eine Abnutzung der Kontaktschnittstelle niedergehalten werden. Im Gegensatz dazu wird in dem einreihigen Kugellager der innere Ring bzw. der Innenring durch die Stützfläche gestützt, die den Radius von der Drehmittellinie aus hat, der kleiner als der Radius zwischen der Drehmittellinie und dem äußersten abgewinkelten Umfangsabschnitt des gezahnten Rotors ist. Deshalb, wenn der innere Ring zusammen mit dem Planetenträger geneigt wird, kann der Betrag eines Stoßes, der den inneren Ring dazu veranlasst, hinsichtlich des äußeren Rings versetzt zu werden, verringert werden. Im vorliegenden Fall kann in der Kontaktschnittstelle zwischen dem äußeren Ring und den Rollelementen und der Kontaktschnittstelle zwischen dem inneren Ring und den Rollelementen eine Abnutzung, die durch den Versatz des inneren Rings verursacht wird, durch die Reduktion des Betrags einer Druck- bzw. Stoßkraft niedergehalten werden. Die vorangehende Konfiguration kann zu einer Verbesserung einer Haltbarkeit beitragen.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die Offenbarung zusammen mit zusätzlichen Aufgaben, Merkmalen und Vorteilen von dieser wird am Besten durch die folgende Beschreibung, die angefügten Ansprüche und die beigefügten Zeichnungen verstanden werden, in denen:
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1 eine Ansicht ist, die eine Ventilzeiteinstellvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform darstellt, und eine Querschnittsansicht ist, die entlang einer Linie I-I in 2 genommen ist;
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2 eine Querschnittsansicht ist, die entlang einer Linie II-II in 1 genommen ist;
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3 eine Querschnittsansicht ist, die entlang einer Linie III-III in 1 genommen ist;
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4 eine Querschnittsansicht ist, die vergrößerte Hauptabschnitte in 1 darstellt;
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5 eine Querschnittsansicht ist, die einen Betriebszustand darstellt, der verschieden von jenem in 4 ist;
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6 eine schematische Ansicht ist, die Eigenschaften bzw. Charakteristiken der Hauptabschnitte in 1 beschreibt;
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7 eine andere schematische Ansicht ist, die die Eigenschaften bzw. Charakteristiken der Hauptabschnitte in 1 beschreibt; und
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8 eine vergrößerte Querschnittsansicht ist, die Hauptabschnitte einer Ventilzeiteinstellvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform darstellt.
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Hiernach wird eine Vielzahl von Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung mit Bezug auf die angefügten Zeichnungen beschrieben werden. In jeder Ausführungsform sind die gleichen Bezugszeichen entsprechenden Konfigurations- bzw. Gestaltungselementen zugeordnet und es gibt einen Fall, in dem doppelte Beschreibungen weggelassen werden. In jeder Ausführungsform, wenn lediglich ein Teil einer Konfiguration einer Ausführungsform beschrieben wird, ist eine entsprechende Konfiguration einer anderen Ausführungsform, die vorangehend beschrieben ist, auf den anderen Teil der Konfiguration der Ausführungsform anwendbar. Insofern, wenn es keine Probleme mit einer Kombination der Konfigurationen gibt, können nicht lediglich die Konfigurationen miteinander kombiniert werden, wie es in jeder Ausführungsform genannt ist, sondern es können außerdem die Konfigurationen der Vielzahl von Ausführungsformen teilweise miteinander kombiniert werden, selbst wenn die Teilkombinationen der Konfigurationen nicht genannt sind.
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(Erste Ausführungsform)
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Wie in 1 dargestellt ist, ist eine Ventilzeiteinstellvorrichtung 1 gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung in einem Übertragungsbzw. Getriebesystem installiert, das ein Kurbeldrehmoment einer Kurbelwelle (nicht dargestellt) an eine Nockenwelle 2 in einer Brennkraftmaschine eines Fahrzeugs überträgt. In der Ausführungsform öffnet und schließt die Nockenwelle 2 ein Einlassventil (nicht dargestellt) unter „Ventilen“ der Brennkraftmaschine durch die Übertragung des Kurbeldrehmoments und die Vorrichtung 1 stellt eine Ventilzeit bzw. ein Ventiltiming des Einlassventils ein.
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(Basiskonfiguration)
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Hiernach wird eine Basiskonfiguration bzw. Grundgestaltung der Vorrichtung 1 beschrieben werden. Wie in 1 bis 3 dargestellt ist, ist die Vorrichtung 1 gestaltet, um einen Aktuator 4, eine Elektrifizierungssteuerkreiseinheit 7, eine Phaseneinstelleinheit 8 und dergleichen zu haben.
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Zum Beispiel ist der Aktuator 4, der in 1 dargestellt ist, ein elektrisch angetriebener bürstenloser Motor und hat einen Gehäusekörper 5 und eine Steuerwelle 6. Der Gehäusekörper 5 ist an einer fixen bzw. festen Verbindung der Brennkraftmaschine fixiert und der Gehäusekörper 5 stützt die Steuerwelle 6, die sich in beiden Umfangsrichtungen (in einer Uhrzeigerrichtung und in einer Gegenuhrzeigerrichtung in 2 und 3) drehen kann. Zum Beispiel ist die Elektrifizierungssteuerkreiseinheit 7 gestaltet, um einen Antriebstreiber, einen Mikrocomputer zur Steuerung des Antriebstreibers und dergleichen zu haben. Die Elektrifizierungssteuerkreiseinheit 7 ist außerhalb und/oder innerhalb des Gehäusekörpers 5 angeordnet. Die Elektrifizierungssteuerkreiseinheit 7 treibt eine Drehung der Steuerwelle 6 durch ein Steuern einer Elektrifizierung des Aktuators 4 an, der elektrisch mit der Elektrifizierungssteuerkreiseinheit 7 verbunden ist.
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Die Phaseneinstelleinheit 8 weist einen Antriebsrotor 10, einen Abtriebsrotor 20, einen gezahnten Rotor 30, einen Planetenträger 40, ein elastisches Bauteil 50 und ein Kugellager 60 auf.
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Wie in 1 bis 3 dargestellt ist, bringt der hohle metallische Antriebsrotor 10 die anderen Konfigurationselemente 20, 30, 40, 50 und 60 der Phaseneinstelleinheit 8 darin unter. Der Antriebsrotor 10 befestigt ein Sonnenradbauteil 11, ein Zahnradbauteil 13 und ein Abdeckungsbauteil 14 zusammen in einem Zustand, in dem das Sonnenradbauteil 11 zwischen dem Zahnradbauteil 13 und dem Abdeckungsbauteil 14 liegt.
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Wie in 1 und 2 dargestellt ist, ist ein Antriebsinnenzahnabschnitt 12 an einer Innenumfangsfläche eines Umfangswandabschnitts des ringförmigen plattenförmigen Sonnenradbauteils 11 ausgebildet und der Antriebsinnenzahnabschnitt 12 hat einen Kopf- bzw. Kopfhöhenkreis, der von einem Fußkreis in einer radialen Richtung einwärts vorliegt. Wie in 1 dargestellt ist, ist eine Vielzahl von Zahnradzähnen 19 auf einer Außenumfangsfläche eines Umfangswandabschnitts des zylindrischen Zahnradbauteils 13 mit einem Boden ausgebildet und die Zahnradzähne 19 ragen von Stellen des Zahnradbauteils 13 nach außen hin vor, welche bei gleichen Intervallen in der Umfangsrichtung voneinander entfernt sind. Eine Steuerkette (nicht dargestellt) ist zwischen den Zahnradzähnen 19 und einer Vielzahl von Zahnradzähnen der Kurbelwelle eingestellt, und daher ist das Zahnradbauteil 13 mit der Kurbelwelle verbunden. Wenn das Kurbeldrehmoment der Kurbelwelle durch die Steuerkette an das Zahnradbauteil 13 übertragen wird, ermöglicht es die Verbindung dem Antriebsrotor 10, sich in einer konstanten Umfangsrichtung (in der Uhrzeigerrichtung in 2 und 3) in Verbindung mit der Kurbelwelle zu drehen.
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Wie in 1 und 3 dargestellt ist, ist der zylindrische metallische Abtriebsrotor 20 mit einem Boden in das Zahnradbauteil 13 koaxial eingepasst, und daher wird der Antriebsrotor 10 von der Innenseite in der radialen Richtung durch den Abtriebsrotor 20 gestützt. Der Abtriebsrotor 20 liegt in einer axialen Richtung zwischen dem Sonnenradbauteil 11 und dem Zahnradbauteil 13. Ein Verbindungsabschnitt 22 ist an einem Bodenwandabschnitt des Abtriebsrotors 20 ausgebildet, um mit der Nockenwelle 2 koaxial verbunden zu sein. Die Verbindung ermöglicht es dem Abtriebsrotor 20, sich in der gleichen Umfangsrichtung (in der Uhrzeigerrichtung in 3) wie der Antriebsrotor 10 zu drehen, und der Abtriebsrotor 20 kann sich relativ zu dem Antriebsrotor 10 in beide Umfangsrichtungen drehen.
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Ein Abtriebsinnenzahnabschnitt 24 ist an einer Innenumfangsfläche eines Umfangswandabschnitts des Abtriebsrotors 20 ausgebildet und der Abtriebsinnenzahnabschnitt 24 hat einen Kopf- bzw. Kopfhöhenkreis, der in der radialen Richtung innerhalb von einem Fußkreis vorliegt. Der Abtriebsinnenzahnabschnitt 24 ist angeordnet, um in der radialen Richtung von dem Antriebsinnenzahnabschnitt 12 versetzt zu sein. Der Abtriebsinnenzahnabschnitt 24 ist eingestellt, um einen Innendurchmesser kleiner als jenen des Antriebsinnenzahnabschnitts 12 zu haben. Der Abtriebsinnenzahnabschnitt 24 ist eingestellt, um eine kleinere Anzahl von Zähnen als der Antriebsinnenzahnabschnitt 12 zu haben.
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Wie in 1 bis 3 dargestellt ist, ist der metallische gezahnte Rotor 30 in der radialen Richtung von der Innenseite des Zahnradbauteils 13 und dem Abtriebsrotor 20 bis zu der Innenseite des Sonnenradbauteils 11 angeordnet. Der gezahnte Rotor 30 ist eine Baugruppe eines Planetenzahnbauteils 31 und eines Planetenlagers 36.
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Das gestufte, ringförmige, plattenförmige Planetenzahnbauteil 31 ist hinsichtlich der Rotoren 10, 20 und der Steuerwelle 6 exzentrisch angeordnet. Ein Antriebsaußenzahnabschnitt 32 und ein Abtriebsaußenzahnabschnitt 34 sind an einer Außenumfangsfläche eines Umfangswandabschnitts des Planetenzahnbauteils 31 ausgebildet. Jeder von dem Antriebsaußenzahnabschnitt 32 und dem Abtriebsaußenzahnabschnitt 34 hat einen Kopf- bzw. Kopfhöhenkreis, der in der radialen Richtung einwärts von einem Fußkreis vorliegt. Der Antriebsaußenzahnabschnitt 32 kämmt den Antriebsinnenzahnabschnitt 12 in solch einer Art und Weise, dass eine Verzahnungs- bzw. Kämmposition des Antriebsaußenzahnabschnitts 32 sich in der radialen Richtung hinsichtlich der Rotoren 10 und 20 exzentrisch befindet. Der Abtriebsaußenzahnabschnitt 34 ist angeordnet, um von dem Antriebsaußenzahnabschnitt 32 in der axialen Richtung versetzt zu sein. Der Abtriebsaußenzahnabschnitt 34 ist eingestellt, um einen Außendurchmesser kleiner als jenen des Antriebsaußenzahnabschnitts 32 zu haben. Der Abtriebsaußenzahnabschnitt 34 ist eingestellt, um die Anzahl der Zähne kleiner als jene des Antriebsaußenzahnabschnitts 32 zu haben. Der Abtriebsaußenzahnabschnitt 34 kämmt den Abtriebsinnenzahnabschnitt 24 in solch einer Art und Weise, dass sich eine Kämmposition bzw. Verzahnungsposition des Abtriebsaußenzahnabschnitts 34 hinsichtlich der Rotoren 10 und 20 in der radialen Richtung exzentrisch befindet.
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In der Ausführungsform ist das Planetenlager 36 ein einreihiges Kugellager und ist exzentrisch hinsichtlich der Rotoren 10 und 20 und der Steuerwelle 6 angeordnet. Das Planetenlager 36 ist koaxial in das Planetenzahnbauteil 31 eingepasst und daher wird das Planetenlager 36 durch das Planetenzahnbauteil 31 gehalten.
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Der teilweise exzentrische, zylindrische, metallische Planetenträger 40 ist in der radialen Richtung von der Innenseite des Zahnradbauteils 13 und des Abtriebsrotors 20 zu der Innenseite des Abdeckbauteils 14 hin angeordnet. Eine zylindrische Eingangsfläche 41 ist an einer Innenumfangsfläche eines Umfangswandabschnitts des Planetenträgers 40 ausgebildet. Die Eingangsfläche 41 ist koaxial zu den Rotoren 10 und 20 und der Steuerwelle 6. Die Eingangsfläche 41 ist mit Verbindungsnuten 42 vorgesehen, die in einen Koppler bzw. eine Kupplung 43 eingepasst sind, und die Steuerwelle 6 ist mit dem Planetenträger 40 durch den Koppler 43 verbunden. Die Verbindung ermöglicht es dem Planetenträger 40, sich in der Umfangsrichtung ganzheitlich mit der Steuerwelle 6 zu drehen, und der Planetenträger 40 kann sich in beide Umfangsrichtungen relativ zu dem Antriebsinnenzahnabschnitt 12 drehen.
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Eine zylindrische exzentrische Fläche 44 ist an einer Außenumfangsfläche des Umfangswandabschnitts des Planetenträgers 40 ausgebildet und die exzentrische Fläche 44 ist hinsichtlich den Rotoren 10 und 20 und der Steuerwelle 6 exzentrisch. Die exzentrische Fläche 44 ist über die folgenden zwei Bereiche in dem Planetenträger 40 hin vorgesehen: einen ersten Bereich 401, der zu einem Ende 40a von einer Mittenposition C versetzt ist, und einen zweiten Bereich 402, der in der axialen Richtung von der Position C aus zu dem anderen Ende 40b hin versetzt ist. Praktischerweise ist das Planetenlager 36 koaxial an die exzentrische Fläche 44 in dem ersten Bereich 401 gepasst und daher ist das Planetenlager 36 in der radialen Richtung zwischen dem Planetenträger und dem Planetenzahnbauteil 31 installiert. Die Installation ermöglicht es dem Planetenträger 40, den gezahnten Rotor 30 von der Innenseite in der radialen Richtung her zu stützen, und daher kann sich der gezahnte Rotor 30 in einer Planetenbewegung bewegen. Die Planetenbewegung ist als solch eine Bewegung definiert, dass sich der gezahnte Rotor 30 in der Umfangsrichtung dreht und in der Umfangsrichtung der Steuerwelle 6 und des Planetenträgers 40 umläuft.
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Im vorliegenden Fall stimmt die Seite, zu der die entsprechenden Außenzahnabschnitte 32 und 34 hinsichtlich zu den Innenzahnabschnitten 12 und 24 (die obere Seite von 1) exzentrisch sind, im Wesentlichen mit der Seite überein, zu der die exzentrische Fläche 44 hinsichtlich den Rotoren 10 und 20 und der Steuerwelle 6 exzentrisch ist, und hiernach wird eine Seite, zu der ein Abschnitt hinsichtlich eines anderen Abschnitts exzentrisch ist, einfach als eine „exzentrische Seite“ bezeichnet. Ein Nockendrehmoment, das von der Nockenwelle 2 an den Abtriebsrotor 20 durch eine Reaktionskraft einer Einlassventilfeder übertragen wird, wird basierend auf einem Druckwinkel an Stellen in eine Kraft umgewandelt, an denen die Zahnabschnitte 24 und 34 einander kämmen, wie in 4 dargestellt ist. Entsprechend tritt eine radiale Last Fc zu einer Richtung entgegengesetzt zu der exzentrischen Seite auf. Als ein Ergebnis nimmt die exzentrische Fläche 44 des Planetenträgers 40 die radiale Last Fc in dem ersten Bereich 401 auf.
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Wie in 1 dargestellt ist, ist eine zylindrische Stützfläche 46 an der Außenumfangsfläche des Umfangswandabschnitts des Planetenträgers 40 ausgebildet und die Stützfläche 46 ist koaxial zu den Rotoren 10 und 20 und der Steuerwelle 6. Die Stützfläche 46 ist in dem zweiten Bereich 402 vorgesehen, der durch den Planetenträger 40 zu dem anderen Ende 40b von der Mittenposition C in der axialen Richtung versetzt ist.
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Wie in 1 bis 3 dargestellt ist, ist das metallische elastische Bauteil 50 individuell in jedem von Unterbringungslöchern 45 untergebracht, die an zwei Umfangsstellen der exzentrischen Fläche 44 in dem ersten Bereich 401 offen sind. Jedes elastische Bauteil 50 ist eine Blattfeder im Allgemeinen mit einem Uförmigen Querschnitt. Eine resultierende Kraft einer Vorspannkraft (eine Wiederherstellungskraft), die durch eine elastische Deformation von jedem elastischen Bauteil 50 verursacht wird, wird auf den gezahnten Rotor 30 zu der exzentrischen Seite hin ausgeübt, während die resultierende Kraft auf den Planetenträger 40 in der Richtung entgegengesetzt zu der exzentrischen Seite ausgeübt wird. Als ein Ergebnis, wie in 4 dargestellt ist, wird die resultierende Kraft der Vorspannkraft von jedem elastischen Bauteil 50 die radiale Last, die jeder von den Innenzahnabschnitten 12 und 24 an den Stellen aufnimmt, an denen die Innenzahnabschnitte 12 und 24 jeweils mit den Außenzahnabschnitten 32 und 34 kämmen. Die resultierende Kraft wird eine radiale Last Fu, die eine innere Bodenfläche des Unterbringungslochs 45 in dem ersten Bereich 401 aufnimmt.
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Wie in 1 und 4 dargestellt ist, ist das einreihige metallische Kugellager 60 in einem zylindrischen Abschnitt des hutförmigen Abdeckbauteils 14 eingepasst, und daher ist das Kugellager 60 durch den Antriebsrotor 10 gehalten. Das Kugellager 60 ist koaxial an die Stützfläche 46 gepasst und in der radialen Richtung zwischen dem Planetenträger 40 und dem Antriebsrotor 10 installiert. Die Installation ermöglicht es dem Kugellager 60, den Planetenträger 40 von der Außenseite in der radialen Richtung drehbar zu stützen.
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Die Phaseneinstelleinheit 8 mit der vorangehend genannten Konfiguration stellt eine Phase des Abtriebsrotors 20 relativ zu dem Antriebsrotor 10 als eine Rotorzu-Rotor-Phase basierend auf einem Drehzustand der Steuerwelle 6 ein. Die Ventilzeit- bzw. das Ventiltiming wird durch die Einstellung der Rotor-zu-Rotor-Phase eine Zeitgebung, die für einen Betriebszustand der Brennkraftmaschine geeignet ist.
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Insbesondere, wenn sich die Steuerwelle 6 mit dem Antriebsrotor 10 bei der gleichen Geschwindigkeit dreht, und sich daher der Planetenträger 40 nicht relativ zu dem Antriebsinnenzahnabschnitt 12 dreht, unterliegt der gezahnte Rotor 30 nicht der Planetenbewegung und der gezahnte Rotor 30 dreht sich mit den Rotoren 10 und 20. Als ein Ergebnis werden die Rotor-zu-Rotor-Phase und die Ventilzeit bzw. das Ventiltiming eingestellt, um beibehalten zu werden. Im Gegensatz dazu, wenn sich die Steuerwelle 6 bei einer geringen Geschwindigkeit oder in einer umgekehrten Richtung relativ zu dem Antriebsrotor 10 dreht und sich daher der Planetenträger 40 in der Nockenverzögerungsrichtung relativ zu dem Antriebsinnenzahnabschnitt 12 dreht, unterliegt der gezahnte Rotor 30 der Planetenbewegung und der Abtriebsrotor 20 dreht sich in der Nockenverzögerungsrichtung relativ zu dem Antriebsrotor 10. Als ein Ergebnis werden die Rotor-zu-Rotor-Phase und die Ventilzeit eingestellt, um verzögert bzw. zurückversetzt zu werden. Im Gegensatz dazu, wenn die Steuerwelle 6 sich bei einer Geschwindigkeit höher als jene des Antriebsrotors 10 dreht und sich daher der Planetenträger 40 in einer Nockenvorversatzrichtung relativ zu dem Antriebsinnenzahnabschnitt 12 dreht, unterliegt der gezahnte Abschnitt 30 der Planetenbewegung und der Abtriebsrotor 20 dreht sich in der Nockenvorversatzrichtung relativ zu dem Antriebsrotor 10. Als ein Ergebnis werden die Rotor-zu-Rotor-Phase und die Ventilzeit eingestellt, um vorversetzt zu werden.
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(Gestaltungsdetails)
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Hiernach wird die Konfiguration bzw. Gestaltung der Ventilzeitvorrichtung 1 detaillierter beschrieben werden.
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Wie in 4 dargestellt ist, ist in dem Kugellager 60 eine Vielzahl von Kugellagerungen bzw. Lagerkugeln 66 in einer einzelnen Reihe zwischen einem Außenring 62 und einem Innenring 64 installiert. Eine Außenumfangsfläche 62a des Außenrings 62 ist koaxial an eine Innenumfangsfläche 14a des zylindrischen Abschnitts des Abdeckbauteils 14 angepasst und daran montiert. Eine innere Umfangsfläche 64a des Innenrings 64 ist koaxial angepasst, um die Stützfläche 46 zu stützen. Eine Innenumfangsfläche 62b des Außenrings 62 und eine Außenumfangsfläche 64b des Innenrings 64 arbeiten als Laufflächen 62b bzw. 64b, die in Kontakt mit der Gesamtheit der Lagerkugeln 66 drehbar sind. In dem Kugellager 60 liegen die kugelförmigen Kugellagerungen bzw. Lagerkugeln 66 zwischen den Laufflächen 62b und 64b, die an beiden Enden 60a und 60b in der axialen Richtung offen sind. Das heißt, in der Ausführungsform ist das Kugellager 60 ein einreihiges Kugellager mit einem offenen Ende.
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Wie in 1 dargestellt ist, ist ein Zuführ- bzw. Versorgungsloch 70 in dem Bodenwandabschnitt des Abtriebsrotors 20 ausgebildet, um durch den Verbindungsabschnitt 22 hindurchzuführen. Ein Ende des Zuführlochs 70 steht mit einem Transportloch 3 der Nockenwelle 2 in Verbindung, und daher wird Schmieröl zu dem Ende des Zuführlochs 70 von einer Pumpe 9 zugeführt, die durch das Kurbeldrehmoment angetrieben wird. Das andere Ende des Zuführlochs 70 steht mit dem Inneren des Antriebsrotors 10 in Verbindung und daher wird das Schmieröl in den Rotor 10 von der Pumpe 9 zugeführt. Als ein Ergebnis wird das Schmieröl, das in den Antriebsrotor 10 zugeführt wird, in das Kugellager 60 durch einen inneren Spielraum und dergleichen des Planetenlagers 36 mit offenem Ende und das offene Ende 60 hindurch eingeleitet, das sich an einer Position befindet, an der das Planetenlager 36 angeordnet ist.
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In einem Ausgangszustand, in dem der gezahnte Rotor 30 nicht geneigt ist, wie in 4 dargestellt ist, ist eine Endfläche 32a des Antriebsaußenzahnabschnitts 32 einer offenen Endfläche 20a des Umfangswandabschnitts des Abtriebsrotors 20 in der axialen Richtung zugewandt. In diesem Fall ist ein Spielraum bzw. ein Abstand 80 gänzlich in der Drehrichtung (in der Umfangsrichtung) zwischen den Endflächen 32a und 20a ausgebildet. Außerdem ist in dem Ausgangszustand die andere Endfläche 32b des Antriebsaußenzahnabschnitts 32 einer Endfläche 14b eines Flanschabschnitts des Abdeckbauteils 14 in der Axialrichtung zugewandt. In diesem Fall ist ein Spielraum bzw. Abstand 82, der größer als der Spielraum bzw. Abstand 80 ist, gänzlich in der Drehrichtung (in der Umfangsrichtung) zwischen den Endflächen 32b und 14b ausgebildet. Ferner werden in dem Ausgangszustand die radialen Lasten Fc und Fu, die durch das Nockendrehmoment oder die Vorspannkraft verursacht werden, auf den Planetenträger 40 in dem ersten Bereich 401 ausgeübt, und daher werden der Planetenträger 40 und der gezahnte Rotor 30 um einen spezifischen Punkt R als einen Mittelpunkt bzw. zentralen Punkt in dem zweiten Bereich 402 herum geneigt bzw. gedreht, wie in 5 und 6 dargestellt ist. Da der gezahnte Rotor 30 relativ zu der axialen Richtung geneigt wird, wird ein äußerster angewinkelter Umfangsabschnitt 32c (auch auf 4 bezugnehmend) auf der exzentrischen Seite der Endfläche 32a elastisch deformiert und wird mit der offenen Endfläche 20a in Kontakt gebracht. Das heißt, der äußerste angewinkelte Umfangsabschnitt 32c der Endfläche 32a des gezahnten Rotors 30 wird in elastischen Kontakt mit der offenen Endfläche 20a gebracht.
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Im vorliegenden Fall, wie in 6 dargestellt ist, ist ein Radius Ra eine Distanz bzw. ein Abstand zwischen dem äußersten angewinkelten Umfangsabschnitt 32c, der durch das Neigen in Kontakt mit der offenen Endfläche 20a gebracht wird, und einer Drehmittellinie O der Rotoren 10 und 20. Ein Radius Rs ist eine Distanz bzw. ein Abstand zwischen der Stützfläche 46 und der Drehmittellinie O. Der Radius Ra ist eingestellt, um größer als der Radius Rs zu sein. Außerdem ist in dieser Ausführungsform, wenn der äußerste angewinkelte Umfangsabschnitt 32c in Kontakt mit der offenen Endfläche 20a gebracht ist, wie in 6 und 7 dargestellt ist, der gezahnte Rotor 30 eingestellt, um zusammen mit dem Planetenträger 40 und dem Innenring 64 bei einem Winkel θ geneigt zu werden, der kleiner ist als ein maximal erlaubter Winkel des Innenrings 64 des Kugellagers 60. Wenn der Außenring 62 des Kugellagers 60 fixiert ist, ist der maximal erlaubte Winkel ein Winkel, bei dem der Innenring 64 relativ zu der axialen Richtung geneigt wird, und ist bei einem Winkel, bei dem es dem Innenring 64 ermöglicht ist, sich vorab zu neigen. Zum Beispiel, wenn sich der Innenring 64 relativ zu dem Außenring 62 um lediglich einen vorbestimmten Betrag einer Axialbewegung (thrust) bewegt, wird der maximal erlaubte Winkel basierend auf der Tatsache bestimmt, dass die Lagerkugeln 66 zwischen dem Innenring 64 und dem Außenring 62 zwischen beiden Enden in der Axialrichtung der Laufflächen 62b und 64b liegen.
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(Effekte bzw. Wirkungen)
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Hiernach werden die Effekte der ersten Ausführungsform, die vorangehend beschrieben ist, beschrieben werden.
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In der ersten Ausführungsform nimmt der Planetenträger 40 die radiale Last in dem ersten Bereich 401 auf, der in einer axialen Richtung von der Mittenposition C aus zu einem Ende 40a hin versetzt ist, und das Kugellager 60 stützt den Planetenträger 40 in dem zweiten Bereich 402, der von der Mittenposition C aus zu dem anderen Ende 40b hin versetzt ist. Entsprechend wird, wenn der Planetenträger 40 die radiale Last in dem ersten Bereich 401 aufnimmt, der Planetenträger 40 um den spezifischen Punkt R in dem zweiten Bereich 402 geneigt.
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Im vorliegenden Fall hat das Kugellager 60 einen Aufbau, in dem die Vielzahl von Lagerkugeln 66 in einer einzigen Reihe zwischen dem Außenring 62, der an dem Antriebsrotor 10 montiert ist, und dem Innenring 64 installiert sind, der den Planetenträger 40 stützt. Entsprechend wird in dem einreihigen Kugellager 60, wenn der Planetenträger 40 und der Innenring 64 relativ zu der axialen Richtung geneigt sind, die Neigung des Innenrings 64 durch den Außenring 62 durch die Lagerkugeln 66 in einem einzelnen Umfang aufgenommen (reguliert), und daher werden die Wirkungen einer Neigungsregulierung klein. Zu dieser Zeit wird auch der gezahnte Rotor 30, der von der Innenseite in der radialen Richtung durch den Planetenträger 40 gestützt wird, in der axialen Richtung geneigt, und daher wird der gezahnte Rotor 30 in Kontakt mit dem Abtriebsrotor 20 in der axialen Richtung gebracht. Da die Effekte bzw. Wirkungen einer Neigungsregulierung durch den Kontakt realisiert werden können, ist es unwahrscheinlich, dass der gezahnte Rotor 30 einem Getrieberasseln an den Stellen unterzogen wird bzw. unterläuft, an denen der gezahnte Rotor 30 mit dem Abtriebsinnenzahnabschnitt 24 kämmt. Jedoch wird zu diesem Zeitpunkt der gezahnte Rotor 30 zusammen mit dem Planetenträger 40 und dem Innenring 64 bei dem Winkel θ geneigt, der kleiner ist als der maximal erlaubte Winkel des Innenrings 64. Wenn der gezahnte Rotor 30 bei dem kleinen Winkel θ geneigt wird, kann selbst in dem einreihigen Kugellager, in dem sowohl eine Gesamtkontaktfläche zwischen dem Außenring 62 und der Gesamtheit der Lagerkugeln 66 und einer Gesamtkontaktfläche zwischen dem Innenring 64 und der Gesamtheit der Lagerkugeln 66 klein sind, verhindert werden, dass ein großer Kontaktdruck in einem kleinen Bereich einer Kontaktschnittstelle auftritt.
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Auf diese Art und Weise kann verhindert werden, dass eine Abnutzung an den Stellen auftritt, an denen der geneigte gezahnte Rotor 30 die Innenzahnabschnitten 12 und 24 kämmt. Eine Abnutzung kann außerdem daran gehindert werden, in dem Kugellager 60 aufzutreten, dessen Innenring 64 geneigt ist, wodurch eine Haltbarkeit bzw. Dauerfestigkeit der gesamten Vorrichtung 1 verbessert werden kann.
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Der Radius Ra zwischen der Drehmittellinie O und dem äußersten angewinkelten Umfangsabschnitt 32c ist eingestellt, um größer als der Radius zwischen der Mittellinie O und der Stützfläche 46 des Planetenträgers 40 zu sein. Der äußerste angewinkelte Umfangsabschnitt 32c in der exzentrischen Seite des gezahnten Rotors 30 wird in einen elastischen Kontakt mit dem Abtriebsrotor 20 gebracht aufgrund der Exzentrizität des gezahnten Rotors 30 hinsichtlich der Rotoren 10 und 20. Entsprechend kann ein großer Kontaktbereich gewährleistet werden, und daher kann der Kontaktdruck verringert werden. Als ein Ergebnis kann eine Abnutzung der Kontaktschnittstelle niedergehalten werden. Im Gegensatz dazu wird in dem einreihigen Kugellager 60 der Innenring 64 durch die Stützfläche 46 gestützt, die den Radius Rs von der Drehmittellinie O hat, der kleiner als der Radius zwischen der Drehmittellinie O und dem äußersten angewinkelten Umfangsabschnitt 32c ist. Deshalb, wenn der Innenring 64 zusammen mit dem Planetenträger 40 geneigt wird, kann der Betrag einer Axialverschiebung Δ verringert werden, welche den Innenring 64 veranlasst, hinsichtlich des Außenrings 62 versetzt zu werden, wie in 7 dargestellt ist. Im vorliegenden Fall kann insbesondere in der Kontaktschnittstelle zwischen dem Außenring 62 und den Lagerkugeln 66 und der Kontaktschnittstelle zwischen dem Innenring 64 und den Lagerkugeln 66 eine Abnutzung, die durch den Versatz des Innenrings 64 verursacht wird, durch die Verringerung des Betrags der Axialverschiebung Δ unterdrückt werden. Die vorangehend genannte Konfiguration kann zu einer Verbesserung einer Haltbarkeit beitragen.
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Ferner wird das Schmieröl von der Pumpe 9 in den Antriebsrotor 10 zugeführt und wird durch das offene Ende 60a in der axialen Richtung zwischen dem Außenring 62 und dem Innenring 64 in das Kugellager 60 eingeleitet. Aus diesem Grund wird das Schmieröl während einer kalten Temperatur bezüglich eines Rollkontakts in der Kontaktschnittstelle zwischen dem Außenring 62 und der Gesamtheit der Lagerkugeln 66 und in der Kontaktschnittstelle zwischen dem Innenring 64 und der Gesamtheit der Lagerkugeln 66 widerstandsfähig bzw. resistent. Jedoch, da der gesamte Kontaktbereich bzw. die gesamte Kontaktfläche zwischen dem Außenring 62 und der Gesamtheit der Lagerkugeln 66 und der gesamte Kontaktbereich bzw. die gesamte Kontaktfläche zwischen dem Innenring 64 und der Gesamtheit der Lagerkugeln 66 in dem einreihigen Kugellager 60 klein sind, kann der gesamte Widerstand in der gesamten Kontaktschnittstelle, der durch das Schmieröl während einer kalten Temperatur verursacht wird, verringert werden. Entsprechend ist der Widerstand des Schmieröls daran gehindert, den rollenden Kontakt in dem Kugellager 60 zu stören, wodurch ein Ansprechverhalten einer Einstellung der Rotor-zu-Rotor-Phase oder ein Ansprechverhalten einer Einstellung der Ventilzeit basierend auf der Planetenbewegung des gezahnten Rotors 30 verbessert wird.
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Ferner wird in dem Abtriebsrotor 20, auf den das Nockendrehmoment von der Nockenwelle 2 übertragen wird, das Nockendrehmoment an den Stellen umgewandelt, an denen der Abtriebsinnenzahnabschnitt 24 und der gezahnte Rotor 30 einander kämmen, und daher wird die radiale Last Fc auf den ersten Bereich 401 des Planetenträgers 40 ausgeübt. Entsprechend wird der Planetenträger 40 um den spezifischen Punkt R in dem zweiten Bereich 402 durch die Ausübung der radialen Last Fc geneigt. Jedoch, wenn der gezahnte Rotor 30 zusammen mit dem Planetenträger 40 und dem Innenring 64 bei dem Winkel θ geneigt wird, der kleiner ist als der maximal erlaubte Winkel des Innenrings 64, um in Kontakt mit dem Abtriebsrotor 20 gebracht zu werden, können Effekte der Neigungsregulierung und Effekte eines Niederhaltens des Kontaktdrucks realisiert werden. Entsprechend kann selbst in der Nockendrehmomentübertragungsstruktur, die die Radiallast Fc verursacht, eine Abnutzung des Kugellagers 60 niedergehalten bzw. unterdrückt werden, wodurch eine Haltbarkeit bzw. eine Lebensdauer verbessert werden kann.
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Das Paar von elastischen Bauteilen 50, die zwischen dem gezahnten Rotor 30 und dem Planetenträger 40 installiert sind, spannt den gezahnten Rotor 30 zu den Stellen hin vor, an denen der gezahnte Rotor 30 die Innenzahnabschnitte 12 und 24 kämmt und daher kann eine Abnutzung in jeder Verzahnungsstelle niedergehalten werden, die durch das Getrieberasseln verursacht wird. Das Paar von elastischen Bauteilen 50 spannt den Planetenträger 40 zu der Seite entgegengesetzt zu dem gezahnten Rotor 30 durch die Vorspannkraft vor und die Vorspannkraft als die radiale Last Fu wird auf den ersten Bereich 401 des Planetenträgers 40 ausgeübt. Entsprechend wird der Planetenträger 40 um den spezifischen Punkt R in dem zweiten Bereich 402 herum gedreht bzw. geneigt. Jedoch können Effekte der Neigungsregulierung und Effekte eines Niederhaltens des Kontaktdrucks realisiert werden, wenn der gezahnte Rotor 30 zusammen mit dem Planetenträger 40 und dem Innenring 64 bei dem Winkel θ geneigt wird, der kleiner ist als der maximal erlaubte Winkel des Innenrings 64, um in Kontakt mit dem Abtriebsrotor 20 gebracht zu werden. Entsprechend kann selbst in einer Struktur einer Vorspannkraft, die ausgeübt wird, welche die radiale Last Fu verursacht, eine Abnutzung des Kugellagers 60 niedergehalten werden, wodurch eine Haltbarkeit bzw. eine Lebensdauer verbessert werden kann.
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In der ersten Ausführungsform, die vorangehend beschrieben ist, ist der Abtriebsrotor 20 äquivalent zu „einem ersten Rotor, der drehbar mit der Nockenwelle gekoppelt ist“ und der Abtriebsinnenzahnabschnitt 24 ist äquivalent zu „einem ersten Zahnabschnitt“. Der Antriebsrotor 10 ist äquivalent zu „einem zweiten Rotor, der drehbar mit der Kurbelwelle gekoppelt ist“, der Antriebsinnenzahnabschnitt 12 ist äquivalent zu „einem zweiten Zahnabschnitt“ und das Schmieröl, das in den Antriebsrotor 10 von der Pumpe 9 zugeführt wird, ist äquivalent zu einer „Schmiermittelflüssigkeit“.
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(Zweite Ausführungsform)
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Wie in 8 dargestellt ist, ist die zweite Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ein Modifikationsbeispiel der ersten Ausführungsform. In einem Ausgangszustand des gezahnten Rotors 30 gemäß der zweiten Ausführungsform ist die Endfläche 32a einer offenen Endfläche 2013a eines Umfangswandabschnitts eines Zahnradbauteils 2013 eines Antriebsrotors 2010 in der axialen Richtung zugewandt. In diesem Fall ist ein axialer Spielraum bzw. Abstand 2080 gänzlich in der Drehrichtung (in der Umfangsrichtung) zwischen den Endflächen 32a und 2013a ausgebildet. Im vorliegenden Fall, ähnlich zu der ersten Ausführungsform, ist der Spielraum bzw. Abstand 82 zwischen den Endflächen 32b und 14b ausgebildet und ist größer als der Abstand 2080. Entsprechend werden die radialen Lasten Fc und Fu auf den Planetenträger 40 ausgeübt und daher wird der äußerste angewinkelte Umfangsabschnitt 32c auf der exzentrischen Seite der Endfläche 32a des gezahnten Rotors 30, der zusammen mit dem Planetenträger 40 geneigt wird, elastisch deformiert und mit der offenen Endfläche 2013a in Kontakt gebracht. Das heißt, der äußerste angewinkelte Umfangsabschnitt 32c der Endfläche 32a des gezahnten Rotors 30 wird in elastischen Kontakt mit der offenen Endfläche 2013a gebracht.
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Selbst in der zweiten Ausführungsform ist der Radius Ra zwischen dem äußersten angewinkelten Umfangsabschnitt 32c und der Drehmittellinie O eingestellt, um größer als der Radius Rs zwischen der Stützfläche 46 und der Drehmittellinie O zu sein. Wenn der äußerste angewinkelte Umfangsabschnitt 32c mit der offenen Endfläche 2013a in Kontakt gebracht ist, ist der Neigungswinkel θ relativ zu der axialen Richtung des gezahnten Rotors 30 eingestellt, um kleiner als der maximal mögliche Winkel des Innenrings 64 zu sein. Entsprechend wird ein Kontaktziel des gezahnten Rotors 30 von dem Abtriebsrotor 20 zu dem Antriebsrotor 2010 hin geändert, wobei jedoch können die gleichen Effekte realisiert werden, die in der ersten Ausführungsform beschrieben sind.
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(Andere Ausführungsformen)
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Die Vielzahl von Ausführungsformen ist vorangehend beschrieben, jedoch ist die vorliegende Offenbarung nicht auf die Ausführungsformen beschränkt. Verschiedene Ausführungsformen und Kombinationen von diesen können angewendet werden, sofern die Ausführungsformen und die Kombinationen nicht von dem Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung abweichen.
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Insbesondere kann ein Modifikationsbeispiel 1 einen geänderten Aufbau haben, in dem sich der Abtriebsmotor 20 gekoppelt mit der Kurbelwelle dreht und sich der Rotor 10 gekoppelt mit der Nockenwelle dreht. In diesem Fall wird das Nockendrehmoment an den Rotor 10 als „den zweiten Rotor“ von der Nockenwelle 2 übertragen.
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In Modifikationsbeispiel 2 kann ein Kugellager mit dem säulenartigen Rollelement 66 als das einreihige Kugellager bzw. Wälzlager 60 angewendet sein. Modifikationsbeispiel 3 kann eine Gestalt annehmen, in der das Schmieröl nicht in das Kugel- bzw. Wälzlager 60 eingeleitet wird. In diesem Fall kann insbesondere in Modifikationsbeispiel 3 zum Beispiel ein geschlossenes Radiallager mit zwei geschlossenen Enden als das einreihige Kugel- bzw. Wälzlager 60 angewendet sein. Alternativ kann Modifikationsbeispiel 3 eine Struktur einsetzen, in der das Schmieröl nicht in den Rotor 10 zugeführt wird, oder eine Struktur, in der das Schmieröl in den Rotor 10 zugeführt wird, jedoch nicht das Kugel- bzw. Wälzlager 60 erreicht.
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Modifikationsbeispiel 4 kann eine Struktur verwenden, in der ein elastisches Bauteil 50 vorgesehen ist oder eine Vielzahl der elastischen Bauteile 50 vorgesehen ist, solange die radiale Last Fu durch die Vorspannkraft erzeugt werden kann. Im Gegensatz dazu kann Modifikationsbeispiel 5 eine Struktur anwenden, in der das elastische Bauteil 50 nicht vorgesehen ist.
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In Modifikationsbeispiel 6 kann der Radius Ra zwischen dem äußersten angewinkelten Umfangsabschnitt 32c und der Drehmittellinie O eingestellt sein, um kleiner oder gleich dem Radius Rs zwischen der Stützfläche 46 und der Drehmittellinie O zu sein. Zusätzlich zu den Ausführungsformen und den Modifikationsbeispielen, die die Vorrichtung darstellen, die die Ventilzeit des Einlassventils einstellt, kann in Modifikationsbeispiel 7 die vorliegende Offenbarung auf eine Vorrichtung angewendet sein, die eine Ventilzeit eines Auslassventils als das „Ventil“ einstellt oder die eine Ventilzeit von sowohl einem Einlassventil als auch einem Auslassventil einstellt.
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Ein Planetenträger (40) stützt einen gezahnten Rotor (30) von einer Innenseite in einer radialen Richtung und nimmt eine radiale Last (Fc, Fu) in einem ersten Bereich (401) auf, der in einer axialen Richtung von einer Mittenposition (C) aus zu einem Ende (40a) hin versetzt ist. Ein Kugellager (60) stützt den Planetenträger (40) von einer Innenseite in der radialen Richtung in einem zweiten Bereich (402), der von der Mittelposition (C) aus zu einem anderen Ende (40b) hin versetzt ist. Das Kugellager (60) ist ein einreihiges Kugellager, das einen Außenring (62), der durch einen Antriebsrotor (10) gestützt ist, einen Innenring (64), der den Planetenträger (40) stützt, und eine Vielzahl von Rollelementen (Lagerkugeln) (66) hat, die drehbar in einer einzigen Reihe installiert sind, um in Kontakt mit dem Außen- und dem Innenring (62, 64) und zwischen diesen zu sein. Der gezahnte Rotor (30) wird relativ zu der Axialrichtung geneigt und berührt einen Abtriebsrotor (20) in der axialen Richtung. Ein Winkel des gezahnten Rotors (30) relativ zu der Axialrichtung ist eingestellt, um kleiner als ein maximal erlaubter Winkel (θ) zu sein, bei dem es dem Innenring (64) ermöglicht ist, relativ zu der axialen Richtung geneigt zu sein.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 4442574 B [0003, 0004, 0005]
