DE102015120496A1

DE102015120496A1 - Kontinuierlich-Variabel-Ventilsteuerzeitvorrichtung und Motor, welcher mit dieser bereitgestellt ist

Info

Publication number: DE102015120496A1
Application number: DE102015120496.7A
Authority: DE
Inventors: You Sang SON; Kyoung Pyo Ha; Back Sik Kim
Original assignee: Hyundai Motor Co
Current assignee: Hyundai Motor Co
Priority date: 2015-06-22
Filing date: 2015-11-26
Publication date: 2016-12-22
Also published as: US20160369664A1; US10480358B2; CN106256996B; CN106256996A

Abstract

Eine Kontinuierlich-Variabel-Ventilsteuerzeitvorrichtung kann aufweisen: eine Nockenwelle (30), einen ersten und einen zweiten Nockenabschnitt (70a, 70b), welche zwei Nocken (71, 72) daran geformt haben, wobei die Nockenwelle (30) in den ersten und den zweiten Nockenabschnitt (70a, 70b) hinein eingesetzt ist und wobei Relativphasenwinkel mit Bezug auf die Nockenwelle (30) variabel sind, ein erstes und ein zweites inneres Halteteil (80a, 80b), welche eine Drehung der Nockenwelle (30) auf den ersten bzw. zweiten Nockenabschnitt (70a, 70b) übertragen, ein erstes und ein zweites Schiebegehäuse (90a, 90b), welche das erste bzw. zweite innere Halteteil (80a, 80b) darin drehbar eingesetzt haben und welche Relativpositionen bezogen auf die Nockenwelle (30) haben, die variabel sind, eine Nockenabdeckung (40), welche zusammen mit einem Zylinderkopf (10) den ersten und den zweiten Nockenabschnitt (70a, 70b) drehbar abstützt, wobei die Schiebegehäuse (90a, 90b) verschiebbar an der Nockenabdeckung (40) angebracht sind, eine Steuerwelle (94), welche parallel zur Nockenwelle (30) angeordnet ist und das erste und das zweite Schiebegehäuse (90a, 90b) selektiv bewegt, und einen Steuerabschnitt (100), welcher selektiv die Steuerwelle (94) dreht, um die Positionen der inneren Halteteile (80a, 80b) zu ändern.

Description

Querverweis auf verwandte Anmeldung
Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der koreanischen Patentanmeldung Nr. 10-2015-0088631 , eingereicht am 22. Juni 2015, deren gesamter Inhalt durch diese Bezugnahme für alle Zwecke hierin mitaufgenommen ist.
Hintergrund
Gebiet der Offenbarung
Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Kontinuierlich-Variabel-Ventilsteuerzeitvorrichtung (z.B. welche eine Ventil-offen-Zeit und/oder eine Ventil-geschlossen-Zeit, z.B. auch eine Öffnungsgeschwindigkeit und/oder eine Schließgeschwindigkeit, z.B. eines Einlass- und/oder Auslassventils kontinuierlich-variabel steuert) und einen Motor (z.B. einen Verbrennungsmotor), welcher mit dieser bereitgestellt ist.
Beschreibung der bezogenen Technik
Ein Verbrennungsmotor erzeugt Leistung durch Verbrennen von Kraftstoff in einer Brennkammer in einem Luftmedium, welches in die Brennkammer eingeleitet (z.B. eingesaugt) wird. Einlassventile werden von einer Nockenwelle betätigt, um die Luft einzulassen, und die Luft wird in die Brennkammer hinein eingelassen, während die Einlassventile offen sind. Darüber hinaus werden Auslassventile durch die Nockenwelle betätigt, und Verbrennungsgas wird aus der Brennkammer ausgegeben, während die Auslassventile offen sind.
Eine optimale Betätigung der Einlassventile und der Auslassventile hängt von einer Drehzahl des Motors ab. Das heißt, ein optimaler Hub und/oder eine optimale Öffnungs- /Schließ(steuer)zeit der Ventile hängt von der Drehzahl des Motors ab. Um solch eine optimale Ventilbetätigung abhängig von der Drehzahl des Motors zu erreichen, wurden zahlreiche Forschungen unternommen, wie beispielsweise Gestalten einer Mehrzahl von Nocken und eines Kontinuierlich-Variabel-Ventilhubs (CVVL), das einen Ventilhub gemäß einer Motordrehzahl ändern kann.
Um solch eine optimale Ventilbetätigung abhängig von der Drehzahl des Motors zu erreichen, wurden ebenfalls Forschungen an einer Kontinuierlich-Variabel-Ventilsteuerzeitvorrichtung (CVVT) unternommen, welche verschiedene Ventilsteuerzeitbetätigungen abhängig von der Motordrehzahl ermöglicht. Das gewöhnliche CVVT kann eine Ventilsteuerzeit mit einer festen Ventilöffnungsdauer ändern.
Jedoch sind die gewöhnlichen CVVL und CVVT in ihrer Konstruktion kompliziert und in ihrer Herstellung teuer.
Die in diesem Abschnitt „Hintergrund“ offenbarten Informationen dienen lediglich dem besseren Verständnis des allgemeinen Hintergrundes der vorliegenden Offenbarung und sollen nicht als eine Bestätigung oder irgendeine Form von Vorschlag verstanden werden, dass diese Informationen den Stand der Technik bilden, der dem Fachmann schon bekannt ist.
Erläuterung der Offenbarung
Zahlreiche Aspekte der vorliegenden Offenbarung sind darauf gerichtet, eine Kontinuierlich-Variabel-Ventilsteuerzeitvorrichtung und einen Motor (z.B. einen Verbrennungsmotor), der mit dieser bereitgestellt ist, bereitzustellen, welche mit einer einfachen Konstruktion eine Ventilsteuerzeit (z.B. eines Einlass- und/oder Auslassventils)(z.B. eine Ventil-offen-Zeit und/oder eine Ventil-geschlossen-Zeit, z.B. auch eine Öffnungsgeschwindigkeit und/oder eine Schließgeschwindigkeit) gemäß Betriebsbedingungen des Motors variieren kann.
Eine Kontinuierlich-Variabel-Ventilsteuerzeitvorrichtung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung kann aufweisen: eine Nockenwelle, einen ersten und einen zweiten Nockenabschnitt, an welchen zwei Nocken geformt sind, in welche die Nockenwelle hinein eingesetzt ist und von welchen Relativphasenwinkel bezogen auf die Nockenwelle variabel sind, ein erstes und ein zweites inneres Halteteil, welche eine Drehung der Nockenwelle zum ersten bzw. zum zweiten Nockenabschnitt übertragen, ein erstes und ein zweites Schiebegehäuse, in welche das erste und das zweite innere Halteteil drehbar eingesetzt sind und von welchen Relativpositionen bezogen auf die Nockenwelle variabel sind, eine Nockenabdeckung, welche zusammen mit einem Zylinderkopf den ersten und den zweiten Nockenabschnitt drehbar stützt und an welcher die Schiebegehäuse verschiebbar angebracht sind, eine Steuerwelle, welche parallel zur Nockenwelle angeordnet ist und welche das erste und das zweite Schiebegehäuse selektiv bewegt, und einen Steuerabschnitt, welcher die Steuerwelle selektiv dreht, um Positionen der inneren Halteteile zu ändern.
Die Kontinuierlich-Variabel-Ventilsteuerzeitvorrichtung kann weiter aufweisen: einen Drehring, welcher an der Nockenwelle angebracht ist und an welchem ein (z.B. zwei) Ringschlüssel (z.B. ein Ringmitnehmer, z.B. ein Ring-Mitnehmervorsprung) geformt ist (sind), welcher (welche) die Drehung an den ersten Nockenabschnitt bzw. an den zweiten Nockenabschnitt überträgt (übertragen), wobei ein Nockenschlüssel (z.B. ein Nockenmitnehmer, z.B. ein Nocken-Mitnehmervorsprung) am ersten bzw. am zweiten Nockenabschnitt geformt sein kann und wobei die Drehung des Drehrings an den ersten und an den zweiten Nockenabschnitt durch das erste bzw. das zweite innere Halteteil übertragen werden kann.
Die kontinuierlich-Variabel-Ventilsteuerzeitvorrichtung kann weiter aufweisen: erste Stifte, an (z.B. in) welchen ein Ringschlüsselschlitz (z.B. ein Mitnehmerschlitz für den Ringmitnehmer/Ring-Mitnehmervorsprung) geformt ist, wobei der zugehörige Ringschlüssel darin verschiebbar eingesetzt ist, und zweite Stifte, an (z.B. in) welchen ein Nockenschlüsselschlitz (z.B. ein Mitnehmerschlitz für den Nockenmitnehmer/Nocken-Mitnehmervorsprung) geformt ist, wobei der zugehörige Nockenschlüssel darin verschiebbar eingesetzt ist, und wobei ein erstes Verschiebestiftloch und ein zweites Verschiebestiftloch, in welche der erste Stift bzw. der zweite Stift eingesetzt sind, an den inneren Halteteilen geformt sein können.
Der erste Stift und der zweite Stift können in einer kreisförmigen Zylindergestalt geformt sein, und das erste Verschiebestiftloch und das zweite Verschiebestiftloch können für den ersten Stift bzw. den zweiten Stift geformt sein, welche darin drehbar sein sollen.
Teile des ersten Verschiebestiftlochs und des zweiten Verschiebestiftlochs können für Bewegungen des Ringschlüssels und des Nockenschlüssels, welche nicht gestört/unterbrochen sein sollen, offen sein.
Die Kontinuierlich-Variabel-Ventilsteuerzeitvorrichtung kann weiter ein Lager aufweisen, welches zwischen das (z.B. zugehörige) Schiebegehäuse und das (z.B. zugehörige) erste und das (z.B. zugehörige) zweite innere Halteteil eingesetzt ist.
Ein Nockenabdeckung-Verbindungsabschnitt kann zwischen den zwei Nocken der Nockenabschnitte geformt sein, und der Nockenabdeckung-Verbindungsabschnitt kann zwischen der Nockenabdeckung und dem Zylinderkopf drehbar angeordnet sein.
Ein Führungsloch kann an (z.B. in) jedem Schiebegehäuse geformt sein, wobei ein Führungsstab, welcher in das Führungsloch hinein eingesetzt ist, mit der Nockenabdeckung verbunden sein kann, um Bewegungen der Schiebegehäuse zu steuern/führen.
Der Steuerabschnitt kann aufweisen: ein Schneckenrad (z.B. ein Schneckenzahnrad), welches mit der Steuerwelle verbunden ist, ein Schneckenritzel, welches mit dem Schneckenrad im Eingriff steht, und einen Steuermotor (z.B. einen Elektromotor), welcher selektiv das Schneckenritzel dreht, wobei ein Exzentervorsprung an einem Ende der Steuerwelle geformt sein kann und ein Steuerloch, in welches der Exzentervorsprung hinein eingesetzt ist, an den Schiebegehäusen geformt sein kann, und wobei sich die Schiebegehäuse gemäß einer Betätigung des Steuermotors bewegen können.
Die Kontinuierlich-Variabel-Ventilsteuerzeitvorrichtung kann weiter eine Sensoreinheit aufweisen, welche Bewegungen der Schiebegehäuse erfasst.
Die Sensoreinheit kann eine Sensorplatte, die an der Steuerwelle angebracht ist, und einen Sensor aufweisen, welcher Drehungen der Sensorplatte erfasst.
Ein Motor (z.B. ein Verbrennungsmotor) gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung kann aufweisen: eine Nockenwelle, einen ersten und einen zweiten Nockenabschnitt, an welchen zwei Nocken geformt sind, in welche (Nockenabschnitte) die Nockenwelle hinein eingesetzt ist, von welchen (Nockenabschnitten) Relativphasenwinkel bezogen auf die Nockenwelle variabel sind und an welchen ein zugehöriger Nockenschlüssel (z.B. ein Nockenmitnehmer, z.B. ein Nocken-Mitnehmervorsprung) geformt ist, einen Drehring, welcher an der Nockenwelle angebracht ist und an welchem zwei Ringschlüssel (z.B. zwei Ringmitnehmer, z.B. zwei Ring-Mitnehmervorsprünge) geformt sind, ein erstes und ein zweites inneres Halteteil, welche eine Drehung des Drehrings zum ersten bzw. zum zweiten Nockenabschnitt übertragen, ein erstes und ein zweites Schiebegehäuse, in welche das erste und das zweite Halteteil drehbar eingesetzt sind und von welchen Relativpositionen mit Bezug auf die Nockenwelle variabel sind, eine Nockenabdeckung, welche zusammen mit einem Zylinderkopf den ersten und den zweiten Nockenabschnitt drehbar stützt und an welchem die Schiebegehäuse verschiebbar angebracht sind, eine Steuerwelle, welche parallel zur Nockenwelle angeordnet ist und das erste und das zweite Schiebegehäuse selektiv bewegt, und einen Steuerabschnitt, welcher selektiv die Steuerwelle dreht, um die Positionen der inneren Halteteile zu ändern.
Der Steuerabschnitt kann aufweisen: ein Schneckenrad (z.B. ein Schneckenzahnrad), welches mit der Steuerwelle verbunden ist, ein Schneckenritzel, welches mit dem Schneckenrad im Eingriff steht, und einen Steuermotor (z.B. einen Verbrennungsmotor), welcher das Schneckenritzel selektiv dreht, wobei ein Exzentervorsprung an einem Ende der Steuerwelle geformt sein kann und ein Steuerloch, in welches der Exzentervorsprung hinein eingesetzt ist, am Schiebegehäuse geformt sein kann und wobei sich das Schiebegehäuse gemäß einer Betätigung des Steuermotors bewegen kann.
Der Motor kann weiter aufweisen: erste Stifte, an (z.B. in) welchen ein Ringschlüsselschlitz (z.B. ein Mitnehmerschlitz für den Ringmitnehmer/Ring-Mitnehmervorsprung) geformt ist, in welchem der zugehörige Ringschlüssel verschiebbar eingesetzt ist, und zweite Stifte, an (z.B. in) welchen ein Nockenschlüsselschlitz (z.B. ein Mitnehmerschlitz für den Nockenmitnehmer/Nocken-Mitnehmervorsprung) geformt ist, in welchem der zugehörige Nockenschlüssel verschiebbar eingesetzt ist, wobei ein erstes Verschiebestiftloch und ein zweites Verschiebestiftloch, in welche der erste Stift bzw. der zweite Stift hinein eingesetzt sind, an den inneren Halteteilen geformt sein können.
Der Motor kann weiter ein Lager aufweisen, welches zwischen das (z.B. zugehörige) Schiebegehäuse und das (z.B. zugehörige) erste und (z.B. zugehörige) zweite innere Halteteil hinein eingesetzt ist.
Ein Nockenabdeckung-Verbindungsabschnitt kann zwischen den zwei Nocken der Nockenabschnitte geformt sein, und der Nockenabdeckung-Verbindungsabschnitt kann zwischen der Nockenabdeckung und dem Zylinderkopf drehbar angeordnet sein.
Ein Führungsloch kann an (z.B. in) jedem Schiebegehäuse geformt sein, wobei ein Führungsstab, welcher in das Führungsloch hinein eingesetzt ist, mit der Nockenabdeckung verbunden sein kann, um Bewegungen der Schiebegehäuse zu steuern/führen.
Der Motor kann weiter eine Sensorplatte, welche an der Steuerwelle angebracht ist, und einen Sensor aufweisen, welcher Drehungen der Sensorplatte erfasst.
Wie es oben beschrieben ist, kann eine Kontinuierlich-Variabel-Ventilsteuerzeitvorrichtung mit einer einfachen Struktur gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung eine Ventilsteuerzeit (z.B. eine Ventil-offen-Zeit und/oder eine Ventil-geschlossen-Zeit, z.B. auch eine Öffnungsgeschwindigkeit und/oder eine Schließgeschwindigkeit) gemäß Betriebsbedingungen eines Motors variieren.
Die Kontinuierlich-Variabel-Ventilsteuerzeitvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung kann in ihrer Größe reduziert sein und kann deshalb die Gesamthöhe eines Ventilzugs reduziert sein.
Da die Kontinuierlich-Variabel-Ventilsteuerzeitvorrichtung an einem herkömmlichen Motor ohne exzessive Modifikationen verwendet werden kann, kann deshalb eine Produktivität gesteigert sein und können Herstellungskosten reduziert sein.
Weitere Anwendungsbereiche werden von der hier bereitgestellten Beschreibung klar werden. Es sollte klar sein, dass die Beschreibung und die spezifischen Beispiele nur dem Zweck der Darstellung dienen und nicht gedacht sind, um den Umfang der vorliegenden Offenbarung zu beschränken.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Damit die Offenbarung leicht verstanden werden kann, sind anschließend zahlreiche Ausführungsformen davon beschrieben, welche durch Beispiele angegeben sind, wobei auf die begleitenden Zeichnungen Bezug genommen wird, in welchen:
1 eine perspektivische Ansicht eines Motors (z.B. eines Verbrennungsmotors) ist, der mit einer Kontinuierlich-Variabel-Ventilsteuerzeitvorrichtung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung bereitgestellt ist,
2 eine Querschnittansicht entlang der Linie II-II der 1 ist,
3 eine perspektivische Ansicht einer Kontinuierlich-Variabel-Ventilsteuerzeitvorrichtung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist,
4 eine Querschnittansicht entlang der Linie IV-IV der 3 ist,
5 eine partielle, perspektivische Explosionsansicht einer Kontinuierlich-Variabel-Ventilsteuerzeitvorrichtung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist,
6 eine Querschnittansicht entlang der Linie VI-VI der 4 ist,
7 eine Zeichnung ist, welche ein Schiebegehäuse und eine Steuerwelle zeigen, die bei einer Kontinuierlich-Variabel-Ventilsteuerzeitvorrichtung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung verwendet werden,
8 und 9 Zeichnungen sind, welche mechanische Bewegungen von Nocken einer Kontinuierlich-Variabel-Ventilsteuerzeitvorrichtung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigen, und
10 ein Graph eines Ventilprofils einer Kontinuierlich-Variabel-Ventilsteuerzeitvorrichtung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist.
Die hier beschriebenen Zeichnungen dienen nur dem Zweck der Darstellung und sind nicht dafür gedacht, um den Umfang der vorliegenden Offenbarung in irgendeiner Art zu beschränken.
Detaillierte Beschreibung
Die folgende Beschreibung ist lediglich beispielhafter Natur und ist nicht gedacht, um die vorliegende Offenbarung, Anwendung oder Verwendung zu beschränken. Es sollte klar sein, dass durchgehend durch die Zeichnungen korrespondierende Bezugszeichen gleiche oder korrespondierende Teile und Merkmale bezeichnen.
In der folgenden detaillierten Beschreibung sind nur bestimmte beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung zum Zweck der Darstellung beschrieben und gezeigt.
Wie es dem Fachmann klar ist, können die beschriebenen Ausführungsformen in zahlreichen, verschiedenen Arten modifiziert werden, ohne vom Geist und vom Umfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen.
Gleiche oder ähnliche Elemente sind durch die gleichen Bezugszeichen durchgehend durch die Beschreibung bezeichnet.
In den Zeichnungen sind Dicken von Ebenen, Folien, Paneelen, Bereichen, etc. zur klaren Darstellung übertrieben.
Eine Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist nachfolgend mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen im Detail beschrieben.
Die 1 ist eine perspektivische Ansicht eines Motors (z.B. eines Verbrennungsmotors), welcher mit einer Kontinuierlich-Variabel-Ventilsteuerzeitvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung bereitgestellt ist, die 2 ist eine Querschnittansicht entlang der Linie II-II der 1 und die 3 ist eine perspektivische Ansicht einer Kontinuierlich-Variabel-Ventilsteuerzeitvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
Die 4 ist eine Querschnittansicht entlang der Linie IV-IV der 3 und die 5 ist eine partielle, perspektivische Explosionsansicht einer Kontinuierlich-Variabel-Ventilsteuerzeitvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
Die 6 ist eine Querschnittansicht entlang einer Linie VI-VI der 4 und die 7 ist eine Ansicht, welche ein Schiebegehäuse und eine Steuerwelle zeigt, die bei einer Kontinuierlich-Variabel-Ventilsteuerzeitvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung verwendet werden.
Bezugnehmend auf die 1 bis 7 weist ein Motor gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung auf: einen Motorblock 1, einen Zylinderkopf 10 und eine Kontinuierlich-Variabel-Ventilsteuerzeitvorrichtung, welche am Zylinderkopf 10 angebracht ist.
Wie es am besten in den 4 und 5 gesehen werden kann, weist die Kontinuierlich-Variabel-Ventilzeitsteuervorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung auf: eine Nockenwelle 30, einen ersten und einen zweiten Nockenabschnitt 70a und 70b, welche zwei Nocken 71 und 72 daran geformt haben, durch welche (Nockenabschnitte) die Nockenwelle 30 hindurch eingesetzt ist, und von welchen (Nockenabschnitten) Relativphasenwinkel bezogen auf die Nockenwelle 30 variabel sind. Ein erstes und ein zweites inneres Halteteil 80a und 80b übertragen eine Drehung der Nockenwelle 30 auf den ersten bzw. den zweiten Nockenabschnitt 70a und 70b. Das erste und das zweite innere Halteteil 80a und 80b sind drehbar in ein erstes bzw. ein zweites Schiebegehäuse 90a und 90b eingesetzt und haben Relativpositionen bezogen auf die Nockenwelle 30, welche variabel sind. Eine Nockenabdeckung 40 stützt den ersten und den zweiten Nockenabschnitt 70a und 70b zusammen mit dem Zylinderkopf 10 drehbar ab und ist verschiebbar an den Schiebegehäusen 90a und 90b angebracht (bzw. sind die Schiebegehäuse 90a und 90b verschiebbar an der Nockenabdeckung 40 anebracht). Eine Steuerwelle 94 ist parallel zur Nockenwelle 30 angeordnet und bewegt das erste und das zweite Schiebegehäuse 90a und 90b selektiv, und ein Steuerabschnitt 100 dreht die Steuerwelle 94 selektiv, um Positionen der inneren Halteteile 80a und 80b zu ändern.
Die Nockenwelle 30 kann eine Einlassnockenwelle oder eine Auslassnockenwelle sein.
In den Zeichnungen sind die Nocken 71 und 72 zum Antreiben/Betätigen von Ventilen 200 als ein Paar geformt, jedoch sind sie darauf nicht beschränkt.
Der Motor weist eine Mehrzahl von Zylindern 211, 212, 213 und 214 auf (siehe 4), und die Mehrzahl von Nockenabschnitten 70 ist zu jedem Zylinder 211, 212, 213 und 214 korrespondierend angeordnet.
In den Zeichnungen sind vier Zylinder für den Motor geformt, jedoch ist er darauf nicht beschränkt und kann mehr oder weniger Zylinder aufweisen.
An den Nockenabschnitten 70a und 70b ist ein Nockenabdeckung-Verbindungsabschnitt 76 zum Im-Eingriff-Stehen mit der Nockenabdeckung 40 zwischen dem ersten und den zweiten Nocken 71 und 72 geformt. Der Zylinderkopf 10 und die Nockenabdeckung 40 sind miteinander verbunden, und der Nockenabdeckung-Verbindungsabschnitt 76 ist zwischen der Nockenabdeckung 40 und dem Zylinderkopf 10 drehbar angeordnet.
Die Nocken 71 und 72 drehen sich und öffnen (bzw. schließen) das Ventil 200.
Ein Drehring 60, welcher einen (bzw. zwei) Ringschlüssel 62 hat, der (bzw. die) die Drehung auf den ersten Nockenabschnitt 70a bzw. den zweiten Nockenabschnitt 70b überträgt (bzw. übertragen), ist an der Nockenwelle 30 angebracht, und ein Nockenschlüssel 74 ist am ersten bzw. am zweiten Nockenabschnitt 70a und 70b geformt. Die Drehung des Drehrings 60 wird an den ersten und den zweiten Nockenabschnitt 70a und 70b durch das erste bzw. das zweite innere Halteteil 80a und 80b übertragen.
Die Kontinuierlich-Variabel-Ventilzeitsteuervorrichtung kann weiter aufweisen: erste Stifte 82, welche einen Ringschlüsselschlitz 81 haben, wobei jeder (z.B. der zugehörige) Ringschlüssel 62 darin verschiebbar eingesetzt ist, und zweite Stifte 84, welche einen Nockenschlüsselschlitz 83 haben, wobei jeder (z.B. der zugehörige) Nockenschlüssel 74 darin verschiebbar eingesetzt ist, und ein erstes Verschiebestiftloch 86 und ein zweites Verschiebestiftloch 88, in welche der erste Stift 82 bzw. der zweite Stift 84 eingesetzt sind, sind an den inneren Halteteilen 80a und 80b geformt.
Ein Nockenwellenloch 32 und ein Drehringloch 64 sind an (z.B. in) der Nockenwelle 30 bzw. dem Drehring 60 geformt, und ein Verbindungsstift 66 ist in das Nockenwellenloch 32 und das Drehringloch 64 hinein eingesetzt zum Verbinden der Nockenwelle 30 mit dem Drehring 60.
Der erste Stift 82 und der zweite Stift 84 sind als eine kreisförmige Zylindergestalt geformt, und das erste Verschiebestiftloch 86 und das zweite Verschiebestiftloch 88 sind für den ersten Stift 82 bzw. den zweiten Stift 84 geformt, welche sich darin drehen sollen. Da der erste Stift 82, der zweite Stift 84, das erste Verschiebestiftloch 86 und das zweite Verschiebestiftloch 88 als ein kreisförmiger Zylinder geformt sind, kann eine Widerstandsfähigkeit gegenüber Abnutzung verbessert sein.
Ebenfalls kann eine Produktivität aufgrund der einfachen Gestalten des ersten Stifts 82, des zweiten Stifts 84, des ersten Verschiebestiftlochs 86 und des zweiten Verschiebestiftlochs 88 gesteigert sein.
Teile des ersten Verschiebestiftlochs 86 und des zweiten Verschiebestiftlochs 88 sind für Bewegungen des Ringschlüssels 82 und des Nockenschlüssels 84, welche nicht gestört/unterbrochen werden sollen, offen.
Ein Lager 92 ist zwischen das Schiebegehäuse 90 und das innere Halteteil 80 hinein eingesetzt. Deshalb kann eine Drehung des inneren Halteteils 80 einfach ausgeführt werden.
In den Zeichnungen ist das Lager 92 als ein Nadellager bezeichnet, jedoch ist es darauf nicht beschränkt. Im Gegenteil können verschiedene Lager, wie beispielsweise ein Kugellager, ein Rollenlager, usw. dafür verwendet werden.
Ein Führungsloch 93 ist an (z.B. in) jedem von den Schiebegehäusen 90a und 90b geformt, wobei ein Führungsstab 95, welcher in das Führungsloch 93 hinein eingesetzt ist, mit der Nockenabdeckung 40 verbunden ist, um Bewegungen der Schiebegehäuse 90a und 90b zu führen/steuern.
Der Steuerabschnitt 100 weist auf: ein Schnecken(zahn)rad 102, welches mit der Steuerwelle 94 verbunden ist, ein Schneckenritzel 104, welches mit dem Schneckenrad 102 im Eingriff steht, und einen Steuermotor (z.B. einen Elektromotor) 106, welcher das Schneckenritzel 104 selektiv dreht. Ein Exzentervorsprung 96 ist an einem (z.B. jedem) Ende der Steuerwelle 94 geformt, und ein Steuerloch 98, in welches der Exzentervorsprung 96 hinein eingesetzt ist, ist an (z.B. in) den Schiebegehäusen 90a und 90b geformt, und die Schiebegehäuse 90a und 90b bewegen sich gemäß einer Betätigung des Steuermotors 106.
Wie es in den 3 bis 5 gezeigt ist, sind zwei erste und zwei zweite Nockenabschnitte 70a und 70b der Reihe nach angeordnet, sind zwei Ringschlüssel 62 am Drehring 60 geformt, und wird eine Drehung des einen Drehrings 60 an den ersten und den zweiten Nockenabschnitt 70a und 70b gleichzeitig übertragen.
Zum Beispiel kann ein Motor (z.B. ein Verbrennungsmotor) mit einem ersten, einen zweiten, einem dritten und einen vierten Zylinder 211, 212, 213 und 214, zwei Drehringen 60, zwei ersten und zwei zweiten Nockenabschnitten 70a und 70b, zwei inneren Halteteilen 80a und 80b, zwei Schiebegehäusen 90a und 90b und einem Steuermotor 106 bereitgestellt sein und kann eine Zeitsteueränderung von jedem Nocken 71 und 72 ausführen. Deshalb kann die Kontinuierlich-Variabel-Ventilzeitsteuervorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung eine Anzahl von Elementen reduzieren, wodurch eine Haltbarkeit verbessert sein kann und eine verbesserte Betriebssicherheit/Betriebsstabilität erhalten werden kann.
Die Kontinuierlich-Variabel-Ventilsteuerzeitvorrichtung weist weiter eine Sensoreinheit 110 auf, welche Bewegungen der Schiebegehäuse 90 erfasst.
Die Sensoreinheit 110 weist eine Sensorplatte 112, welche an der Steuerwelle 94 angebracht ist, und einen Sensor 114 auf, welcher Drehungen bzw. Positionsänderungen der Sensorplatte 112 erfasst.
Wenn sich die Steuerwelle 94 in Übereinstimmung mit einer Drehung des Steuermotors 106 dreht, dreht sich die Sensorplatte 112, welche an der Steuerwelle 94 angebracht ist, erfasst der Sensor 114 die Drehung der Sensorplatte 112 und misst Bewegungen der Schiebegehäuse 90a und 90b.
Die 8 und die 9 sind Ansichten, welche mechanische Bewegungen von Nocken einer Kontinuierlich-Variabel-Ventilsteuerzeitvorrichtung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigen.
Gemäß Motorbetriebszuständen überträgt eine ECU (Motorsteuereinheit oder elektronische Steuereinheit) Steuersignale an den Motor 106 des Steuerabschnitts 100, um eine Relativposition des Schiebegehäuses 90 zu ändern.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung bewegt sich das Schiebegehäuse 90 bezogen auf ein Drehzentrum der Nockenwelle 30 nach links oder nach rechts (z.B. bezogen auf eine Links-Rechts-Richtung in der 6).
Wenn sich das Schiebegehäuse 90 mit Bezug auf das Drehzentrum der Nockenwelle 30 in eine Richtung bewegt, wird/ist die Drehzahl der Nocken 71 und 72 relativ zur Drehzahl der Nockenwelle 30 in der Phase a bis zur Phase b und in der Phase b bis zur Phase c schneller und wird/ist dann die Drehzahl der Nocken 71 und 72 relativ zur Drehzahl der Nockenwelle 30 in der Phase c bis zur Phase d und in der Phase d bis zur Phase a langsamer, wie es in der 8 gezeigt ist.
Wenn sich das Schiebegehäuse 90 mit Bezug auf das Drehzentrum der Nockenwelle 30 in die entgegengesetzte Richtung bewegt, ist/wird die Drehzahl der Nocken 71 und 72 relativ zur Drehzahl der Nockenwelle 30 in der Phase a bis zur Phase b und in der Phase b bis zur Phase c langsamer und ist/wird dann die Drehzahl der Nocken 71 und 72 relativ zur Drehzahl der Nockenwelle 30 in der Phase c bis zur Phase d und in der Phase d bis zur Phase a schneller, wie es in der 9 gezeigt ist.
Während sich der Drehring zusammen mit der Nockenwelle 30 dreht, ist der Ringschlüssel 62 innerhalb des Ringschlüsselschlitzes 81 verschiebbar, sind der erste Stift 82 und der zweite Stift 84 innerhalb des ersten Verschiebestiftlochs 86 bzw. des zweiten Verschiebestiftlochs 88 drehbar und ist der Nockenschlüssel 74 innerhalb des Nockenschlüsselschlitzes 83 verschiebbar. Deshalb, wenn die Relativdrehzentren des inneren Halteteils 80 und der Nockenwelle 30 verändert sind/werden, sind/werden die Relativdrehzahlen der Nocken 71 und 72 bezogen auf die Drehzahl der Nockenwelle 30 geändert.
Die 10 ist ein Graph eines Ventilprofils einer Kontinuierlich-Variabel-Ventilzeitsteuervorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
Wie es in der 10 gezeigt ist, obwohl ein Maximalhub des Ventils 200 konstant ist, ist jedoch eine Drehzahl der Nocken 71 und 72 mit Bezug auf die Drehzahl der Nockenwelle 30 gemäß Relativpositionen des Schiebegehäuses 90 verändert, sodass eine Ventilsteuerzeit verändert ist und zahlreiche Ventilprofile (z.B. eines Einlass- und/oder Auslassventils) oder Ventilsteuerzeiten (z.B. eine Ventil-offen-Zeit und/oder eine Ventil-geschlossen-Zeit, z.B. auch eine Öffnungsgeschwindigkeit und/oder eine Schließgeschwindigkeit) ausgeführt werden können.
Als ein Beispiel, welches in der 10 gezeigt ist, ist eine Dauer (z.B. eine Öffnungsdauer) des Ventils 200 konstant und werden eine Öffnung- und Schließzeit des Ventils 200 gleichförmig gesteuert, jedoch ist es darauf nicht beschränkt. Gemäß einem Anbringungswinkel des Ventils 200 und dergleichen können verschiedene Ventilsteuerzeiten ausgeführt werden. Das heißt, gemäß Einstellkontaktabschnitten der Nocken 71 und 72 und des Ventils 200 kann die Schließzeit des Ventils 200 konstant sein, können eine Öffnungszeit und eine Schließzeit des Ventils 200 gleichzeitig verändert sein oder kann es als eine Kontinuierlich-Variabel-Ventilsteuerzeitvorrichtung betrieben sein.
Wie es oben beschrieben ist, kann eine Kontinuierlich-Variabel-Ventilsteuerzeitvorrichtung mit einer einfachen Struktur gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung eine Ventilsteuerzeit gemäß Betriebsbedingungen eines Motors ändern.
Die Kontinuierlich-Variabel-Ventilsteuerzeitvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung kann eine verringerte Größe haben, und deshalb kann eine Gesamthöhe eines Ventilzugs reduziert sein.
Da die Kontinuierlich-Variabel-Ventilsteuerzeitvorrichtung an einem herkömmlichen Motor ohne exzessive Modifikationen verwendet werden kann, kann deshalb eine Produktivität gesteigert sein und können Produktionskosten reduziert sein.
Obwohl diese Offenbarung in Verbindung mit dem beschrieben wurde, was gegenwärtig als praktikable beispielhafte Ausführungsformen angesehen wird, ist es klar, dass die Offenbarung nicht auf die offenbarten Ausführungsformen beschränkt ist. Im Gegenteil ist es gedacht, zahlreiche Modifikationen und äquivalente Anordnungen abzudecken, welche im Geist und Umfang der anhängigen Ansprüche enthalten sind.
Bezugszeichenliste

1: Motor
10: Zylinderkopf
30: Nockenwelle
40: Nockenabdeckung
42: Nockenabdeckungsloch
60: Drehring
62: Ringschlüssel
64: Verbindungsstift
66: Radloch
70a, 70b: erster und zweiter Nockenabschnitt
71, 72: Nocken
74: Nockenschlüssel
76: Nockenabdeckung-Verbindungsabschnitt
80a, 80b: erstes und zweites inneres Halteteil
81: Ringschlüsselschlitz
82: erster Stift
83: Nockenschlüsselschlitz
84: zweiter Stift
86: erstes Verschiebestiftloch
88: zweites Verschiebestiftloch
90: Schiebegehäuse
92: Lager
93: Führungsloch
94: Steuerwelle
95: Führungsstab
96: Exzentervorsprung
98: Steuerloch
100: Steuerabschnitt
102: Schneckenrad
104: Schneckenritzel
106: Steuermotor
110: Sensoreinheit
112: Sensorplatte
114: Sensor
200: Ventil
211–214: 1. bis 4. Zylinder

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

KR 10-2015-0088631 [0001]

Claims

Eine Kontinuierlich-Variabel-Ventilsteuerzeitvorrichtung, aufweisend: eine Nockenwelle (30), einen ersten und einen zweiten Nockenabschnitt (70a, 70b), welche zwei Nocken (71, 72) daran geformt haben, wobei die Nockenwelle (30) in den ersten und den zweiten Nockenabschnitt (70a, 70b) hinein eingesetzt ist und wobei Relativphasenwinkel mit Bezug auf die Nockenwelle (30) variabel sind, ein erstes und ein zweites inneres Halteteil (80a, 80b), welche eine Drehung der Nockenwelle (30) auf den zugehörigen ersten und den zugehörigen zweiten Nockenabschnitt (70a, 70b) übertragen, ein erstes und ein zweites Schiebegehäuse (90a, 90b), welche das erste und das zweite innere Halteteil (80a, 80b) darin drehbar eingesetzt haben und welche Relativpositionen bezogen auf die Nockenwelle (30) haben, die variabel sind, eine Nockenabdeckung (40), welche zusammen mit einem Zylinderkopf (10) den ersten und den zweiten Nockenabschnitt (70a, 70b) drehbar stützt, wobei die Schiebegehäuse (90a, 90b) verschiebbar an der Nockenabdeckung (40) angebracht sind, eine Steuerwelle (94), welche parallel zur Nockenwelle (30) angeordnet ist und das erste und das zweite Schiebegehäuse (90a, 90b) selektiv bewegt, und einen Steuerabschnitt (100), welcher selektiv die Steuerwelle (94) dreht, um die Positionen der inneren Halteteile (80a, 80b) zu ändern.
Die Kontinuierlich-Variabel-Ventilsteuerzeitvorrichtung gemäß Anspruch 1, weiter aufweisend einen Drehring (60), welcher an der Nockenwelle (30) angebracht ist und einen Ringschlüssel (62) hat, der die Drehung an den ersten Nockenabschnitt (70a) und/oder an den zweiten Nockenabschnitt (70b) überträgt, und wobei ein zugehöriger Nockenschlüssel (74) am ersten und am zweiten Nockenabschnitt (70a, 70b) geformt ist und wobei die Drehung des Drehrings (60) an den ersten und an den zweiten Nockenabschnitt (70a, 70b) durch das zugehörige erste oder das zugehörige zweite innere Halteteil (80a, 80b) übertragen wird.
Die Kontinuierlich-Variabel-Ventilsteuerzeitvorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, weiter aufweisend: erste Stifte (82), welche einen Ringschlüsselschlitz (81) haben, wobei jeder Ringschlüssel (62) in den zugehörigen Ringschlüsselschlitz (81) hinein eingesetzt ist, und zweite Stifte (84), welche einen Nockenschlüsselschlitz (83) haben, wobei jeder Nockenschlüssel (74) in den zugehörigen Nockenschlüsselschlitz (83) hinein eingesetzt ist, und wobei ein erstes Verschiebestiftloch (86) und ein zweites Verschiebestiftloch (88), in welches der zugehörige erste Stift (82) oder der zugehörige zweite Stift (84) hinein eingesetzt sind, an den inneren Halteteilen (80a, 80b) geformt sind.
Die Kontinuierlich-Variabel-Ventilsteuerzeitvorrichtung gemäß Anspruch 3, wobei: der erste Stift (82) und der zweite Stift (84) in einer kreisförmigen Zylindergestalt geformt sind, und das erste Verschiebestiftloch (86) und das zweite Verschiebestiftloch (88) für den zugehörigen ersten Stift (82) oder den zugehörigen zweiten Stift (84) geformt sind, welche darin drehbar sein sollen.
Die Kontinuierlich-Variabel-Ventilsteuerzeitvorrichtung gemäß Anspruch 3 oder 4, wobei Teile des ersten Verschiebestiftlochs (86) und des zweiten Verschiebestiftlochs (88) für Bewegungen des Ringschlüssels (62) und des Nockenschlüssels (74), welche nicht gestört sein sollen, offen sind.
Die Kontinuierlich-Variabel-Ventilsteuerzeitvorrichtung gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, weiter ein Lager (92) aufweisend, welches zwischen das Schiebegehäuse (90a, 90b) und das erste und das zweite innere Halteteil (80a, 80b) eingesetzt ist.
Die Kontinuierlich-Variabel-Ventilsteuerzeitvorrichtung gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, wobei: ein Nockenabdeckung-Verbindungsabschnitt (76) zwischen den zwei Nocken (71, 72) der Nockenabschnitte (70a, 70b) geformt ist, und der Nockenabdeckung-Verbindungsabschnitt (76) zwischen der Nockenabdeckung (40) und dem Zylinderkopf (10) drehbar angeordnet ist.
Die Kontinuierlich-Variabel-Ventilsteuerzeitvorrichtung gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, wobei: ein Führungsloch (93) an jedem Schiebegehäuse (90) geformt ist und wobei ein Führungsstab (95), welcher in das Führungsloch (93) hinein eingesetzt ist, mit der Nockenabdeckung (40) verbunden ist, um Bewegungen der Schiebegehäuse (90) zu führen.
Die Kontinuierlich-Variabel-Ventilsteuerzeitvorrichtung gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Steuerabschnitt (100) aufweist: ein Schneckenrad (102), welches mit der Steuerwelle (94) verbunden ist, ein Schneckenritzel (104), welches mit dem Schneckenrad (102) im Eingriff steht, und einen Steuermotor (106), welcher selektiv das Schneckenritzel (104) dreht, und wobei ein Exzentervorsprung (96) an einem Ende der Steuerwelle (94) geformt ist und ein Steuerloch (98), in welches der Exzentervorsprung (96) hinein eingesetzt ist, an den Schiebegehäusen (90) geformt ist, und wobei sich die Schiebegehäuse (90) gemäß einer Betätigung des Steuermotors (106) bewegen.
Die Kontinuierlich-Variabel-Ventilsteuerzeitvorrichtung gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, weiter eine Sensoreinheit (110) aufweisend, welche Bewegungen der Schiebegehäuse (90) erfasst.
Die Kontinuierlich-Variabel-Ventilsteuerzeitvorrichtung gemäß Anspruch 10, wobei die Sensoreinheit (110) aufweist: eine Sensorplatte (112), welche an der Steuerwelle (94) angebracht ist, und einen Sensor (114), welcher Drehungen der Sensorplatte (112) erfasst.
Ein Motor, aufweisend: eine Nockenwelle (30), einen ersten und einen zweiten Nockenabschnitt (70a, 70b), welche zwei Nocken (71, 72) daran geformt haben, wobei die Nockenwelle (30) in den ersten und den zweiten Nockenabschnitt (70a, 70b) hinein eingesetzt ist, sodass Relativphasenwinkel mit Bezug auf die Nockenwelle (30) variabel sind, und wobei der erste und der zweite Nockenabschnitt (70a, 70b) einen zugehörigen Nockenschlüssel (74) daran geformt haben, einen Drehring (60), welcher an der Nockenwelle (30) angebracht ist und welcher zwei Ringschlüssel (62) daran geformt hat, ein erstes und ein zweites inneres Halteteil (80a, 80b), welche eine Drehung des Drehrings (60) auf den zugehörigen ersten und den zugehörigen zweiten Nockenabschnitt (70a, 70b) übertragen, ein erstes und ein zweites Schiebegehäuse (90a, 90b), in welche das erste und das zweite innere Halteteil (80a, 80b) drehbar eingesetzt sind und welche Relativpositionen haben, die mit Bezug auf die Nockenwelle (30) variabel sind, eine Nockenabdeckung (40), welche zusammen mit einem Zylinderkopf (10) den ersten und den zweiten Nockenabschnitt (70a, 70b) drehbar stützt, wobei die Schiebegehäuse (90a, 90b) an der Nockenabdeckung (40) verschiebbar angeordnet sind, eine Steuerwelle (94), welche parallel zur Nockenwelle (30) angeordnet ist und das erste und das zweite Schiebegehäuse (90a, 90b) selektiv bewegt, und einen Steuerabschnitt (100), welcher selektiv die Steuerwelle (94) dreht, um Positionen der inneren Halteteile (80a, 80b) zu ändern.
Der Motor gemäß Anspruch 12, wobei der Steuerabschnitt (100) aufweist: ein Schneckenrad (102), welches mit der Steuerwelle (94) verbunden ist, ein Schneckenritzel (104), welches mit dem Schneckenrad (102) im Eingriff steht, und einen Steuermotor (106), welcher selektiv das Schneckenritzel (104) dreht, und wobei ein Exzentervorsprung (96) an einem Ende der Steuerwelle (94) geformt ist und ein Steuerloch (98), in welches der Exzentervorsprung (96) hinein eingesetzt ist, an den Schiebegehäusen (90) geformt ist, und wobei sich die Schiebegehäuse (90) gemäß einer Betätigung des Steuermotors (106) bewegen.
Der Motor gemäß Anspruch 12 oder 13, weiter aufweisend: erste Stifte (82), welche einen Ringschlüsselschlitz (81) geformt haben, wobei jeder Ringschlüssel (62) in den zugehörigen Ringschlüsselschlitz (81) verschiebbar eingesetzt ist, zweite Stifte (84), welche einen Nockenschlüsselschlitz (83) haben, wobei jeder Nockenschlüssel (74) in den zugehörigen Nockenschlüsselschlitz (83) verschiebbar eingesetzt ist, und wobei ein erstes Verschiebestiftloch (86) und ein zweites Verschiebestiftloch (88), in welches der zugehörige erste Stift (82) oder der zugehörige zweite Stift (84) hinein eingesetzt ist, an den inneren Halteteilen (80a, 80b) geformt sind.
Der Motor gemäß irgendeinem der Ansprüche 12 bis 14, weiter ein Lager (92) aufweisend, welches zwischen das Schiebegehäuse (90) und das erste und das zweite innere Halteteil (80a, 80b) hinein eingesetzt ist.
Der Motor gemäß irgendeinem der Ansprüche 12 bis 15, wobei: ein Nockenabdeckung-Verbindungsabschnitt (76) zwischen den zwei Nocken (71, 72) der Nockenabschnitte (70a, 70b) geformt ist und der Nockenabdeckung-Verbindungsabschnitt (76) zwischen der Nockenabdeckung (40) und dem Zylinderkopf (10) drehbar angeordnet ist.
Der Motor gemäß irgendeinem der Ansprüche 12 bis 16, wobei: ein Führungsloch (93) an jedem Schiebegehäuse (90) geformt ist und wobei ein Führungsstab (95), welcher in das Führungsloch (93) hinein eingesetzt ist, mit der Nockenabdeckung (40) verbunden ist, um Bewegungen der Schiebegehäuse (90) zu führen.
Der Motor gemäß irgendeinem der Ansprüche 12 bis 17, weiter aufweisend: eine Sensorplatte (112), welche an der Steuerwelle (94) angebracht ist, und einen Sensor (114), welcher Drehungen der Sensorplatte (112) erfasst.