DE102015213702A1

DE102015213702A1 - Ventilzeitvorgaben-Steuervorrichtung einer Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE102015213702A1
Application number: DE102015213702.3A
Authority: DE
Inventors: Mikihiro Kajiura; Yosuke Iwase
Original assignee: Hitachi Automotive Systems Ltd
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2014-08-28
Filing date: 2015-07-21
Publication date: 2016-03-03
Also published as: CN105386806B; US9708941B2; US20160061066A1; CN105386806A; JP2016048053A

Abstract

Eine Ventilzeitvorgaben-Steuervorrichtung einer Brennkraftmaschine umfasst einen Kettenkasten 6, der an einem Zylinderkopf 101 der Kraftmaschine befestigt ist und eine kreisförmige Öffnung 55 zum Aufnehmen eines zylindrischen Gehäuses 5a eines Elektromotors 8 aufweist, ein ringförmiges Dichtungselement 58, dass betriebstechnisch in einem ringförmigen Freiraum aufgenommen ist, der zwischen einer zylindrischen Außenwand des zylindrischen Gehäuses 5a und einer zylindrischen Innenwand der kreisförmigen Öffnung 55 definiert ist, und ein Abdeckelement 4, das mit dem Kettenkasten 6 verbunden ist, um die kreisförmige Öffnung zu bedecken und dadurch das ringförmige Dichtungselement von der Außenseite zu verdecken, wobei dann, wenn das Abdeckelement 4 von dem Kettenkasten 6 abgenommen ist, das ringförmige Dichtungselement 58 durch die kreisförmige Öffnung 55 des Kettenkastens 6 für eine visuelle Inspektion des ringförmigen Dichtungselements nach außen hin freigelegt ist.

Description

Hintergrund der Erfindung
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Ventilzeitvorgaben-Steuervorrichtung einer Brennkraftmaschine, die eine Öffnungs-/Schließzeitvorgabe von Einlass- und/oder Auslassventilen der Kraftmaschine steuert.
2. Beschreibung des Standes der Technik
Um die Merkmale der vorliegenden Erfindung zu verdeutlichen, wird im Folgenden kurz eine bekannte Technik auf dem Gebiet der vorliegenden Erfindung, die in der japanischen Patentoffenlegungsschrift (Tokkai) 2013-36401 offenbart ist, beschrieben.
Die in der japanischen Veröffentlichung offenbarte Ventilzeitvorgaben-Steuervorrichtung ist vom elektrischen Typ und umfasst im Allgemeinen einen Elektromotor, dessen zylindrisches Motorgehäuse einstückig mit einem Kettenrad und einem kelchförmigen Abdeckelement, das so angeordnet ist, dass es einen vorderen Teil des zylindrischen Motorgehäuses bedeckt, verbunden ist. In einem ringförmigen Spalt, der zwischen einer zylindrischen Innenfläche eines abgestuften ringförmigen Teils, das auf dem kelchförmigen Abdeckelement ausgebildet ist, und einer zylindrischen Außenfläche des zylindrischen Motorgehäuses definiert ist, ist eine ringförmige Öldichtung angeordnet.
Die ringförmige Öldichtung besteht hauptsächlich aus einem synthetischen Gummi. Beim Koppeln der Öldichtung mit dem ringförmigen Spalt wird ein äußerer fester Gummiteil (oder ein Basisabschnitt) der ringförmigen Öldichtung auf die zylindrische Innenfläche des abgestuften ringförmigen Teils gedrückt und gleichzeitig ein innerer Gummiteil der ringförmigen Öldichtung, die einen ringförmigen Dichtungsabschnitt mit einer Dichtungslippe aufweist, verschiebbar auf die zylindrische Außenfläche des zylindrischen Motorgehäuses gepresst. Der ringförmige Dichtungsabschnitt ist durch eine Hilfsfeder in Richtung der zylindrischen Außenfläche des Motorgehäuses vorbelastet.
Aufgrund der Bereitstellung der ringförmigen Öldichtung, die in der oben erwähnten Weise angeordnet ist, kann der ringförmige Spalt abgedichtet werden, wodurch vermieden wird, dass irgendwelches Öl, das durch das Kettenrad verspritzt wird, von einer vorderen Seite des Elektromotors in das Motorgehäuse eindringt.
Zusammenfassung der Erfindung
Aus den folgenden Gründen versagt jedoch die oben erwähnte Öldichtungsanordnung dabei, eine ausreichende Leistung bei einem Montageprozess davon zu zeigen.
Wenn nämlich beabsichtigt ist, das kelchförmige Abdeckelement an der vorderen Seite des Elektromotors zu montieren, wird zunächst die ringförmige Öldichtung axial in den ringförmigen abgestuften Teil des Abdeckungselements gedrückt, während sie in Richtung des vorderen Teils des Abdeckelements verschoben wird, und dann in einer bestimmten Position des abgestuften ringförmigen Teils angeordnet. Anschließend wird das kelchförmige Abdeckelement, an dem die ringförmige Öldichtung befestigt ist, axial in Richtung des zylindrischen Motorgehäuses bewegt, wodurch die ringförmige Öldichtung (genauer gesagt, die Dichtlippe der Öldichtung) axial auf und entlang der zylindrischen Außenfläche des zylindrischen Motorgehäuses gleitet. Wenn dann das Abdeckelement eine richtige Position relativ zu einem Kettenkasten einnimmt, wird das Abdeckelement an dem Kettenkasten unter Verwendung mehrerer Verbindungsbolzen befestigt.
Sobald das kelchförmige Abdeckelement aber an dem zylindrischen Motorgehäuse befestigt ist, wird es unmöglich, den Zustand und die Position der ringförmigen Öldichtung durch visuelle Inspektion von außen zu überprüfen. Tatsächlich ist dann, wenn das kelchförmige Abdeckelement an dem zylindrischen Motorgehäuse befestigt ist, die ringförmige Öldichtung durch einen vorderen Aufbau des Abdeckelements verborgen. Dementsprechend kann dann, wenn zum Zeitpunkt des Koppelns des Abdeckelements mit dem Motorgehäuse das Abdeckelement instabil gehandhabt und in einem schrägen Zustand in Richtung des zylindrischen Motorgehäuses zum Koppeln mit dem Motorgehäuse bewegt wird eine unerwünschte Kantendrehung der ringförmigen Öldichtung, die tendenziell auftritt, nicht visuell inspiziert werden. Natürlich gibt es in diesem Fall die Möglichkeit, dass aufgrund einer fehlerhaften Abdichtung durch die Öldichtung das Öl, das durch das Kettenrad verspritzt wird, in das Motorgehäuse eintritt.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Ventilzeitvorgaben-Steuervorrichtung einer Brennkraftmaschine bereitzustellen, die von dem oben genannten Nachteil befreit ist.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Ventilzeitvorgaben-Steuervorrichtung einer Brennkraftmaschine bereitgestellt, in der ein ringförmiger Spalt zum Aufnehmen eines ringförmigen Dichtring darin zwischen einer zylindrischen Innenfläche eines Kettenkastens und einer zylindrischen Außenfläche eines zylindrischen Motorgehäuses eines Elektromotors definiert ist und der ringförmige Spalt an einem vorderen Abschnitt der Kettenkastens, an dem ein Abdeckelement befestigt ist, angeordnet ist. Mit dieser Anordnung kann die ringförmige Öldichtung von den Augen eines Montagearbeiters bis zu dem Zeitpunkt betrachtet werden, zu dem das Abdeckelement schließlich an dem Kettenkasten befestigt wird. Das heißt, dass die ringförmige Öldichtung an der Außenseite und für den Montagearbeiter freigelegt bleibt, bis das Abdeckelement schließlich an dem Kettenkasten befestigt wird. Natürlich kann in diesem Fall ein instabiler Zustand der ringförmigen Öldichtung in dem Spalt leicht durch den Montagearbeiter gefunden werden und leicht von ihm oder ihr korrigiert werden.
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Ventilzeitvorgaben-Steuervorrichtung einer Brennkraftmaschine bereitgestellt, die umfasst: ein erstes und ein zweites Drehelement; einen Phasenvariationsmechanismus, der eine Drehphase des zweiten Drehelements relativ zu dem ersten Drehelement variiert; einen Elektromotor, der an dem ersten Drehelement montiert ist; einen Drehzahlverringerungsmechanismus, durch den eine Drehung einer Ausgangswelle des Elektromotors an das zweite Drehelement übertragen wird, während die Drehzahl der Drehung verringert wird; ein Abdeckelement, das zumindest einen Teil des elektrischen Motors bedeckt und an einem vorgegebenen Element der Kraftmaschine befestigt ist, wobei das vorgegebene Element entweder ein Zylinderkopf der Kraftmaschine oder ein Kettenkasten ist; und ein ringförmiges Dichtungselement, das einen ringförmigen Freiraum zwischen einer zylindrischen Außenwand des Elektromotors und dem vorgegebenen Element abdichtet, wobei das ringförmige Dichtungselement durch das Abdeckelement verdeckt ist, wenn das Abdeckelement an dem vorgegebenen Element befestigt ist, wobei das Abdeckelement so ausgelegt und angeordnet ist, dass es bewirkt, dass das ringförmige Dichtungselement für eine visuelle Inspektion des ringförmigen Dichtungselements nach außen freigelegt ist, wenn das Abdeckelement von dem gegebenen Element abgenommen ist.
Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Ventilzeitvorgaben-Steuervorrichtung einer Brennkraftmaschine bereitgestellt, die umfasst: ein erstes und ein zweites Drehelement; einen Phasenvariationsmechanismus, der eine Drehphase des zweiten Drehelements relativ zu dem ersten Drehelement variiert, um dadurch eine Betriebscharakteristik von Kraftmaschinenventilen zu ändern; einen Elektromotor, der an dem ersten Drehelement montiert ist; einen Drehzahlverringerungsmechanismus, durch den eine Drehung einer Ausgangswelle des Elektromotors an das zweite Drehelement übertragen wird, während die Drehzahl der Drehung verringert wird; ein Befestigungselement mit einer kreisförmigen Öffnung (55), in die ein zylindrisches Gehäuse des Elektromotors eingesetzt ist; ein Abdeckelement, das eine offene Seite der kreisförmigen Öffnung bedeckt, während es einen Teil des Elektromotors verdeckt; und ein ringförmiges Dichtungselement, das einen äußeren ringförmigen Teil, der an einer zylindrischen Innenwand der kreisrunden Öffnung des Befestigungselements befestigt ist, und einen inneren ringförmigen Teil, der gleitend mit einer zylindrischen Außenwand des zylindrischen Gehäuses des Elektromotors in Kontakt ist, aufweist, wobei ein Durchmesser des inneren ringförmigen Teils des ringförmigen Dichtungselements kleiner als ein Durchmesser der einen offenen Seite der kreisförmigen Öffnung des Befestigungselements ist.
Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Ventilzeitvorgaben-Steuervorrichtung einer Brennkraftmaschine bereitgestellt, die umfasst: eine Einlass- und eine Auslassnockenwelle, die parallel zueinander verlaufend angeordnet sind; ein Phasenvariationsmechanismus eines elektrischen Typs, der koaxial mit der Einlassnockenwelle verbunden ist; und einen Phasenvariationsmechanismus (71) eines hydraulischen Typs, der koaxial mit der Auslassnockenwelle (70) verbunden ist, wobei der Phasenvariationsmechanismus des elektrischen Typs umfasst: ein einlassseitiges Antriebsdrehelement, an das ein Drehmoment einer Kurbelwelle der Kraftmaschine übertragen wird; ein einlassseitiges Folgedrehelement, das einstückig mit der Eingangswelle verbunden ist; einen Elektromotor, der einstückig an dem einlassseitigen Antriebsdrehelement montiert ist und eine Motorausgangswelle aufweist, durch die das einlassseitige Folgedrehelement relativ zu dem einlassseitigen Antriebsdrehelement gedreht wird; ein Befestigungselement mit einer kreisförmigen Öffnung, in der ein Gehäuse des Elektromotors (8) aufgenommen ist, wobei das Befestigungselement so angeordnet ist, dass es zumindest einen Teil des Phasenvariationsmechanismus des hydraulischen Typs bedeckt; ein Abdeckelement, das mit dem Befestigungselement derart verbunden ist, dass es ein offenes Ende der kreisförmigen Öffnung des Befestigungselements bedeckt; und ein ringförmiges Dichtungselement, das einen ringförmigen Freiraum zwischen einer zylindrischen Außenwand des Gehäuses des Elektromotors und einer zylindrischen Innenwand der kreisförmigen Öffnung des Befestigungselements abdichtet;
wobei dann, wenn das Abdeckelement von dem Befestigungselement abgenommen wird, das ringförmige Dichtungselement durch das offene Ende der kreisförmigen Öffnung des Befestigungselements für eine visuelle Inspektion des ringförmigen Dichtungselements nach außen freigelegt ist.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Andere Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden im Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen aus der folgenden Beschreibung offensichtlich, wobei:
1 eine vergrößerte Schnittansicht, die entlang einer Linie C-C von 2 genommen ist und die eine Ventilzeitvorgaben-Steuervorrichtung der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, ist;
2 eine Vorderansicht der Ventilzeitvorgaben-Steuervorrichtung der ersten Ausführungsform, die einen Kettenkasten und ein Abdeckelement zeigt, ist;
3 eine Explosionsdarstellung einer Einheit, die den Kettenkasten, das Abdeckelement und einen Phasenvariationsmechanismus enthält, ist;
4 eine Explosionsdarstellung einer Einheit ist, die wesentliche Elemente enthält, die in der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden;
5 eine Schnittansicht ist, die entlang der Linie A-A von 1 genommen ist;
6 eine Schnittansicht ist, die entlang der Linie B-B von 1 genommen ist;
7 eine Hinteransicht einer Energiezufuhrplatte, die in der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eingesetzt wird, ist;
8 eine perspektivische Ansicht des Abdeckelements, das in der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eingesetzt wird, ist;
9 eine Schnittansicht der Ventilzeitvorgaben-Steuervorrichtung der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
10 eine Vorderansicht der Ventilzeitvorgaben-Steuervorrichtung der zweiten Ausführungsform ist, die einen Kettenkasten und ein Abdeckelement zeigt; und
11 eine perspektivische Explosionsdarstellung einer Einheit der Ventilzeitvorgaben-Steuervorrichtung der zweiten Ausführungsform ist, die den Kettenkasten, das Abdeckelement, einen einlassseitigen Phasenvariationsmechanismus und einen auslassseitigen Phasenvariationsmechanismus umfasst.
Genaue Beschreibung der Erfindung
Im Folgenden werden die Ventilzeitvorgaben-Steuervorrichtungen der vorliegenden Erfindung im Einzelnen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
Erste Ausführungsform:
Unter Bezugnahme auf 1 bis 8, insbesondere 1 bis 4, ist eine Ventilzeitvorgaben-Steuervorrichtung einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt.
In dieser ersten Ausführungsform ist die vorliegende Erfindung auf Einlassventile einer Brennkraftmaschine praktisch angewendet, um die Ventilzeitvorgabe der Einlassventile zu steuern.
Wie in 1 bis 4 gezeigt ist die Ventilzeitvorgaben-Steuervorrichtung der ersten Ausführungsform mit Folgendem ausgestattet: einem Kettenrad 1 (erstes Element), das drehbar durch eine Kurbelwelle (nicht gezeigt) angetrieben wird, einer Einlassnockenwelle 2, die durch ein Lager 102 drehbar auf einem Zylinderkopf 101 montiert ist und relativ zu dem Kettenrad 1 drehbar ist und drehbar durch das Kettenrad 1 angetrieben wird, einem Phasenvariationsmechanismus 3, der zwischen dem Kettenrad 1 und der Einlassnockenwelle 2 angeordnet ist, um eine relative Drehphase zwischen den beiden Elementen 1 und 2 gemäß einem Kraftmaschinenbetriebszustand zu variieren, einem Abdeckelement 4, das an einer Vorderseite des Phasenvariationsmechanismus 3 angeordnet ist, und einem Kettenkasten 6, der sowohl an dem Zylinderkopf 101 als auch einem Zylinderblock (nicht gezeigt) befestigt ist, um darin das Kettenrad 1 und einige Teile (wie etwa einen Elektromotor 8, einen Drehzahlverringerungsmechanismus 12 usw.) des Phasenvariationsmechanismus 3 aufzunehmen.
Das Kettenrad 1 ist ein ringförmiges Element, das vollständig aus Metall auf Eisenbasis hergestellt ist und wie aus 4 ersichtlich einen Kettenradkörper 1a, der eine abgestufte zylindrische Innenfläche aufweist, einen Zahnradabschnitt 1b, der einstückig an einem Außenumfang des Kettenradkörpers 1a ausgebildet ist und mit einer Steuerkette (nicht gezeigt) in Eingriff ist, um eine Drehleistung (oder ein Drehmoment) von der Kurbelwelle zu empfangen, und einen Innenradaufbau 19, der einstückig an einem vorderen Ende des Kettenkörpers 1a ausgebildet ist, umfasst.
Zwischen dem Kettenradkörper 1a und einem später erwähnten Folgeelement 9 (oder zweiten Element), das an einem vorderen Ende der Einlassnockenwelle 2 vorgesehen ist, ist ein Kugellager 43 mit größerem Durchmesser zum Glätten der Relativdrehung zwischen dem Kettenrad 1 und der Einlassnockenwelle 2 angeordnet.
Das Kugellager 43 mit größerem Durchmesser ist von einer herkömmlichen Art, das einen Außenlaufring 43a, einen Innenlaufring 43b und Kugeln 43c, die drehbar zwischen dem äußeren und dem Innenlaufring 43a und 43b aufgenommen sind, umfasst. Bei der Montage wird wie aus 1 ersichtlich der Außenlaufring 43a in die innere Zylinderwand des Kettenradkörpers 1a eingepresst und der Innenlaufring 43b in die äußere Zylinderwand des Folgeelements 9 eingepresst.
Wie aus 1 ersichtlich ist der Kettenradkörper 1a an seiner inneren Zylinderwand mit einer ringförmigen Nut (oder einem Außenlaufring-Befestigungsabschnitt) 60 ausgebildet, die in Richtung der Einlassnockenwelle 2 weist. Wie in der Zeichnung gezeigt ist der Außenlaufring 43a des Kugellagers 43 axial in die ringförmige Nut 60 eingepresst. Aufgrund der Bereitstellung einer gestuften Wand der ringförmigen Nut 60 wird eine axiale Positionierung des Außenlaufrings 43a erreicht.
Wie aus 4 ersichtlich hat der Innenradaufbau 19 des Kettenrads 1 eine Zylinderform und ist einstückig an dem vorderen Ende des Kettenkörpers 1a ausgebildet. Wie in 1 gezeigt ragt der Innenradaufbau 19 in Richtung eines vorderen Teils des Phasenvariationsmechanismus 3. Der Innenradaufbau 19 ist an seiner inneren Zylinderwand mit mehreren Wellenformzähnen 19a ausgebildet.
Wie aus den 1 und 4 ersichtlich ist hinter dem Kettenrad 1 eine ringförmige Halteplatte 61 aus Metall angeordnet.
Wie aus 1 und 6 ersichtlich ist der Außendurchmesser der ringförmigen Halteplatte 61 im Wesentlichen der gleiche wie der des Kettenradkörpers 1a und der Innendurchmesser der ringförmigen Halteplatte 61 ist kleiner als der Außendurchmesser des Außenlaufrings 43a des Kugellagers 43 mit größerem Durchmesser.
Wie in 1 gezeigt ist ein Innenumfangsteil 61a der ringförmigen Halteplatte 61 mit einem hinteren Ende des Außenlaufrings 43a des Kugellagers 43 in Kontakt. Wie in 4 gezeigt ist der Innenumfangsteil 61a der ringförmigen Halteplatte 61 mit einem nach innen vorstehenden Anschlag 61b ausgebildet.
Wie aus 6 ersichtlich ist der vorstehende Anschlag 61b wie ein Fächer geformt und weist an seiner Oberseite einen gekrümmten Rand 61c auf, der sich entlang einer gekrümmten Unterseite einer später erwähnten Anschlagnut 2b krümmt.
Wie aus den 4 und 6 ersichtlich sind die ringförmige Halteplatte 61 sowie der Kettenradkörper 1a des Kettenrads 1 jeweils mit sechs gleichmäßig beabstandeten Bolzenlöchern 61d oder 1c ausgebildet, durch die jeweilige Verbindungsbolzen 7 geführt sind.
Wie nachfolgend beschrieben wird, bilden der Kettenradkörper 1a und der Innenradaufbau 19 ein Gehäuse für den Drehzahlverringerungsmechanismus 12.
Wie aus 1 und 4 ersichtlich ist ein Motorgehäuse 5 des Elektromotors 8 mit einem zylindrischen Gehäusekörper 5a ausgestattet, der durch Pressen einer auf Eisen basierenden Metallplatte und einer Energiezufuhrplatte 11, die ein vorderes offenes Ende des Gehäusekörpers 5a hermetisch bedeckt, mit einem Boden versehen wird und erzeugt wird.
Der Gehäusekörper 5a ist an seinem hinteren Ende mit einer kreisförmigen Trennwand 5b versehen. Die kreisförmige Trennwand 5b ist an ihrem üblicherweise mittleren Teil mit einer kreisförmigen Öffnung mit größerem Durchmesser 5c ausgebildet, durch die ein später erwähnter exzentrischer Wellenteil 39 hindurchgeführt ist.
Wie aus 1 ersichtlich ist ein Innenumfang der kreisförmigen Öffnung 5c einstückig mit einem zylindrischen Vorsprung 5d ausgebildet, der in 1 axial nach links vorsteht. Wie aus 4 ersichtlich ist die kreisförmige Trennwand 5b des Motorgehäuses 5 mit sechs gleichmäßig beabstandeten Gewindelöchern 5e ausgebildet. Es ist zu beachten, dass bei der Montage der oben erwähnte Innenradaufbau 19 des Kettenrads 1 mit einer hinteren Endoberfläche der Trennwand 5b des Gehäusekörpers 5a in Kontakt ist.
Wie aus 4 verständlich ist, werden bei der Montage die sechs Verbindungsbolzen 7 jeweils in die Gewindebolzenlöcher des Motorgehäuses 5 durch die Bolzenlöcher 61d der ringförmigen Halteplatte 61 und die Bolzenlöcher 1c des Kettenrads 1 eingesetzt und dann die Verbindungsbolzen 7 an dem Motorgehäuse 5 befestigt.
Wie aus 1 und 4 ersichtlich ist der Durchmesser des Kettenradkörpers 1a im Allgemeinen der gleiche wie die des Innenradaufbaus 19 des Kettenrads 1, der ringförmigen Halteplatte 61 und des Gehäusekörpers 5a des Motorgehäuses 5.
Obwohl nicht in den Zeichnungen gezeigt ist die Einlassnockenwelle 2 mit zwei Antriebsnocken für jeden Zylinder ausgestattet, um einen offenen Betrieb der Einlassventile einzuleiten.
Wie in 1 gezeigt ist die Einlassnockenwelle 2 an ihrem vorderen Ende mit einem Flanschteil 2a ausgebildet. Wie aus dieser Zeichnung ersichtlich ist der Außendurchmesser des Flanschteils 2a etwas größer als der eines später erwähnten Befestigungsendabschnitts 9a des Folgeelements 9. Somit ist bei der Montage der äußere Umfangsabschnitt des Flanschteils 2a in Kontakt mit einer Rückseite des Innenlaufrings 43b des Kugellagers mit größerem Durchmesser 43 und gleichzeitig die vordere Endfläche des Flanschteils 2a wie dargestellt in Kontakt mit einer hinteren Endfläche des Folgeelements 9. Mit dem Bezugszeichen 10 ist in 1 ein Nockenbolzen bezeichnet, mit dem der Flanschteil 2a an dem Folgeelement 9 befestigt ist.
Wie aus 6 ersichtlich ist das Flanschteil 2a an seinem Umfangsabschnitt mit einer gekrümmten Anschlagaussparung 2b ausgebildet, die sich um die Mitte des Flanschteils 2a erstreckt. Bei der Montage nimmt die gekrümmte Anschlagaussparung 2b den oben erwähnten nach innen vorstehenden Anschlag 61b der ringförmigen Halteplatte 61 wie dargestellt auf. Das heißt, die gekrümmte Anschlagaussparung 2b weist eine vorgegebene Länge in einer Umfangsrichtung auf, so dass der vorstehende Anschlag 61b der ringförmigen Halteplatte 61 sich zwischen den in Umfangsrichtung gegenüberliegenden Enden 2c und 2d der Anschlagaussparung 2b zusammen mit einer Drehbewegung der ringförmigen Halteplatte 61 bewegt. Das heißt, dass dann, wenn der vorstehende Anschlag 61b das Ende 2c der Anschlagaussparung 2b berührt, die Einlassnockenwelle 2 die am meisten voreilende Drehphase gegenüber dem Kettenrad 1 annimmt, während dann, wenn der vorstehende Anschlag 61b das andere Ende 2d der Anschlagaussparung 2b berührt, die Einlassnockenwelle 2 die am meisten nacheilende Drehphase gegenüber dem Kettenrad 1 annimmt.
Wie aus 1 und 4 verstanden wird, ist der vorstehende Anschlag 61b der ringförmigen Halteplatte 61 in 1 von der Rückseite des Außenlaufrings 43a des Kugellagers mit größerem Durchmesser 43 zur Rechten getrennt positioniert, so dass der vorstehende Anschlag 61b nicht den Befestigungsendabschnitt 9a des Folgeelements 9 berührt. Dementsprechend können unerwünschte Störungen zwischen dem vorstehenden Anschlag 61b und dem Befestigungsendabschnitt 9a unterdrückt werden.
Wie aus 1 ersichtlich hält ein vergrößerter Kopfabschnitt 10a des Nockenbolzens 10 einen Innenlaufring (ohne Bezugszeichen) eines Kugellagers mit kleinerem Durchmesser 37 von einer linken Seite. Ein Wellenteil 10b des Nockenbolzens 10 ist an seinem rechten Abschnitt mit einem Außengewinde 10c ausgebildet, das mit einem Innengewinde 2e in Eingriff steht, das auf einer Zylinderwand eines axialen Lochs ausgebildet ist, das in der Einlassnockenwelle 2 ausgebildet ist.
Das Folgeelement 9 ist aus Metall auf Eisenbasis hergestellt und umfasst wie aus 1 ersichtlich den Befestigungsendabschnitt 9a, der kreisförmig ist, einen rohrförmigen Abschnitt 9b, der von einem Mittelabschnitt des kreisförmigen Befestigungsendabschnitts 9a nach vorne ragt, und einen zylindrischen Halteteil 41, der von einem Außenumfangsteil des kreisförmigen Befestigungsendabschnitts 9a nach vorne ragt. Wie sich im Verlauf der Beschreibung zeigen wird, dient der zylindrische Halteteil 41 dazu, mehrere Rollen 48 zu halten. Wie in 4 ersichtlich ist das zylindrische Halteteil 41 mit mehreren Rollenaufnahmeöffnungen (ohne Bezugszeichen) ausgebildet, um die Rollen 48 drehbar aufzunehmen. In 4 werden die Rollen 48 so gesehen, als ob die Rollen 48 außerhalb des mit Öffnungen versehenen zylindrischen Halteteils 41 angeordnet sind. Bei der Montage werden die Rollen 48 aber sauber in die jeweiligen Rollenaufnahmeöffnungen eingesetzt.
Wie aus 1 ersichtlich weist der kreisförmige Befestigungsendabschnitt 9a eine hintere Endfläche auf, die mit einer vorderen Endfläche des Flanschteils 2a der Einlassnockenwelle 2 in Kontakt ist. Aufgrund der von dem Nockenbolzen 10 erzeugten Verbindungskraft wird der kreisförmige Befestigungsendabschnitt 9a an der vorderen Endfläche des Flanschteils 2a fixiert und somit drehen sich die Einlassnockenwelle 2 und das Folgeelement 9 gemeinsam wie ein einziges Element.
Wie aus 1 ersichtlich empfängt eine Durchgangsbohrung 9b, die in dem rohrförmigen Abschnitt 9b des Folgeelements 9 ausgebildet ist, darin den Wellenteil 10b des Nockenbolzens 10. Um den rohrförmigen Abschnitt 9b sind mehrere Nadellager 38 angeordnet.
Wie aus 1 ersichtlich ragt das zylindrische Halteteil 41 des Folgeelements 9 von einem Außenumfangsteil des kreisförmigen Befestigungsendabschnitts 9a nach vorne.
Ein vorderer Abschnitt 41a des zylindrischen Halteteils 41 ragt in Richtung der kreisförmigen Trennwand 5b des Motorgehäuses 5 durch einen zylindrischen Raum, der von dem Innenradaufbau 19 und der kreisförmigen Trennwand 5b abgegrenzt ist.
Wie aus 1, 4 und 5 ersichtlich ist der zylindrische Vorderabschnitt 41a an gleichmäßig beabstandeten Umfangsabschnitten davon mit mehreren Rollenhaltelöchern 41b ausgebildet. Wie aus 1 und 4 verstanden wird, halten die Rollenhaltelöcher 41b die jeweiligen Rollen 48 drehbar. Wie aus 4 ersichtlich ist jedes Rollenhalteloch 41b von rechteckiger Form und weist ein geschlossenes vorderes und ein geschlossenes hinteres Ende auf. Die Anzahl der Rollenhaltelöcher 41b ist kleiner als die der Wellenformzähne 19a des Innenradaufbaus 19. Mit dieser Differenz in der Anzahl zwischen den Öffnungen 41b und den Zähnen 19a wird eine Drehzahlverringerung von dem Kettenrad 1 zu dem Folgeelement 9 erreicht.
Wie aus den 1, 4 und 5 verstanden wird, umfasst der Phasenvariationsmechanismus 3 hauptsächlich den Elektromotor 8, der an einer vorderen Seite des rohrförmigen Abschnitts 9b des Folgeelements 9 angeordnet ist, und den Drehzahlverringerungsmechanismus 12, der die Drehung des Elektromotors 8 überträgt, während er die Drehzahl der Drehung verringert.
Wie aus 4 ersichtlich ist der Elektromotor ein Gleichstrom-Bürstenmotor 8 und umfasst das Motorgehäuse (oder Joch) 5, das sich zusammen mit dem Kettenrad 1 dreht, eine Ausgangswelle 13, die drehbar in dem Motorgehäuse 5 installiert ist, vier bogenförmige Permanentmagneten 14, die an gleichmäßig beabstandeten Abschnitten einer zylindrischen Innenwand des Motorgehäuses 5 befestigt sind oder mit diesen verbunden sind, und die Energiezufuhrplatte 11, die an einem vorderen Ende des Motorgehäuses 5 befestigt ist.
Die Ausgangswelle 13 weist eine gestufte rohrförmige Form auf und dient als ein Anker und wie aus 1 ersichtlich umfasst die Ausgangswelle 13 einen Abschnitt mit größerem Durchmesser 13a, der sich von dem abgestuften Teil in Richtung der Einlassnockenwelle 2 erstreckt, und einen Abschnitt mit kleinerem Durchmesser 13b, der sich von dem abgestuften Teil in Richtung des Abdeckelements 4 erstreckt. Um und auf dem Abschnitt mit größerem Durchmesser 13a ist fest ein Rotorkern 17 angeordnet und ein hinterer Endteil des Abschnitts mit größerem Durchmesser 13a bildet einen exzentrischen Wellenabschnitt 39, der einen Teil des Drehzahlverringerungsmechanismus 12 bildet.
Wie aus 1 ersichtlich ist um und auf dem Abschnitt mit kleinerem Durchmesser 13b fest ein ringförmiges Element 20 angeordnet. Ein später erwähnter Kommutator 21 ist fest auf dem ringförmigen Element 20 angeordnet. Wie aus 1 ersichtlich ist der Außendurchmesser des ringförmigen Elements 20 im Allgemeinen der gleiche wie der des Abschnitts mit größerem Durchmesser 13a und das ringförmige Element 20 ist auf einem im Allgemeinen mittleren Teil des Abschnitts mit kleinerem Durchmesser 13b angeordnet.
Der Rotorkern 17 besteht aus mehreren Magnetplatten mit Magnetpolen. Ein Außenumfangsteil des Rotorkerns 17 ist mit Spulenkörpern ausgebildet, um welche Drähte der Spulen 18 gewickelt sind. Der Rotorkern 17 ist fest auf und um den Abschnitt mit größerem Durchmesser 13a der Ausgangswelle 13 in der Nähe des abgestuften Teils angeordnet.
Der Kommutator 21 ist ringförmig und besteht aus einem leitenden Material. Der Kommutator 21 ist in mehrere Segmente unterteilt, die jeweils mit den Drähten der Spulen 18 elektrisch verbunden sind. Die Anzahl der Segmente ist die gleiche wie die der Magnetpole des Rotorkerns 17.
Die vier bogenförmigen Permanentmagnete 14 sind in einer Umfangsrichtung angeordnet, was ebenen Raum zwischen benachbarten Magneten 14 lässt, und daher weisen die vier bogenförmigen Permanentmagnete 14 mehrere Magnetpole in der Umfangsrichtung auf. Wie in 1 gezeigt ist die Einheit der Permanentmagneten 14 in Bezug auf den Rotorkern 17 in Richtung der Leistungszuführungsplatte 11 versetzt. Bei dieser Anordnung sind vordere Endabschnitte der Permanentmagnete 14 so angeordnet, dass sie mit später erwähnten Schaltbürsten 24a und 25b überlappen, die an dem Kommutator 21 und der Energiezufuhrplatte 11 montiert sind.
Wie aus 1 und 7 ersichtlich umfasst die Energiezufuhrplatte 11 einen kreisförmigen Metallplattenabschnitt 16, der aus einem Metall auf Eisenbasis besteht, und einen geformten kreisförmigen Harzabschnitt 22, der auf eine vordere und eine hintere Oberfläche des kreisförmigen Metallplattenabschnitts 16 aufgetragen ist.
Wie aus 1 und 7 verständlich weist der kreisförmige Metallplattenabschnitt 16 einen Außenumfangsteil 16a auf, der nicht von dem Harzabschnitt 22 bedeckt ist. Der Außenumfangsteil 16a wird von einem vorderen Ende des Motorgehäuses 5 gegriffen. Für diesen Eingriff weist das vordere Ende des Motorgehäuses 5 an seiner Innenwand eine ringförmige Nut zum Aufnehmen des Außenumfangsteils 16a des Metallplattenabschnitts 16 auf und eine Abdichtungstechnik wird für den Eingriff verwendet.
Wie aus 7 ersichtlich ist die kreisförmige Energiezufuhrplatte 11 an ihrem Mittelteil mit einer kreisförmigen Öffnung 16b versehen, durch die der Abschnitt mit kleinerem Durchmesser 13b der Motorausgangswelle 13 verläuft. Ferner ist die kreisförmige Energiezufuhrplatte 11 an Positionen in der Nähe der kreisförmigen Öffnung 16b mit zwei rechteckigen Halteöffnungen 16c und 16d ausgebildet, die jeweils wie gezeigt mit der kreisförmigen Öffnung 16b verbunden sind. Wie im Einzelnen im Folgenden beschrieben wird, werden Bürstenhalter 23a und 23b in die Halteöffnungen 16c und 16d eingesetzt und durch diese gehalten.
Wie aus 1 und 7, insbesondere 7, ersichtlich ist jeder Bürstenhalter 23a bzw. 23b von zylindrischer Form und aus Kupfermaterial hergestellt und der jeweilige Bürstenhalter 23a bzw. 23b ist im Inneren der Halteöffnung 16c bzw. 16d angeordnet und an einem vorderen Teil 22a des geformten kreisförmigen Harzabschnitts 22 mittels dreier Nieten 40 befestigt. Eine Schaltbürste 25a bzw. 25b ist in dem zylindrischen Bürstenhalter 23a bzw. 23b gleitend aufgenommen und mit Hilfe einer Schraubenfeder 24a bzw. 24b in Richtung einer zylindrischen Außenfläche des Kommutators 21 vorbelastet. Damit wird ein gewölbtes Vorderende der jeweiligen Schaltbürste 25a bzw. 25b gegen die zylindrische Außenfläche des Kommutators 21 gedrückt.
Wie aus 1 ersichtlich sind ein kleinerer und ein größerer Schleifring 26a und 26b aus Kupfermaterial konzentrisch auf dem vorderen Teil 22a des geformten kreisförmigen Harzabschnitts 22 der kreisförmigen Energiezufuhrplatte 11 angeordnet. Wie aus 7 ersichtlich sind der kleinere und der größere Schleifring 26a und 26b mit den Schaltbürsten 25a und 25b über jeweilige Kabelbäume 27a und 27b verbunden.
Wie aus 3 ersichtlich ist das Abdeckelement 4 kreisförmig geformt und dazu ausgelegt, eine kreisförmige Öffnung 55 an einem oberen Teil einer dickeren vorderen Wand 6a des Kettenkastens 6 zu bedecken. Für die Anordnung des Abdeckelements 4 auf dem Kettenkasten 6 sind vier Verbindungsbolzen 57 verwendet. Wie aus 4 ersichtlich weist das Abdeckelement 4 einen kreisförmigen Abdeckkörper 28 aus Harz und ein Abdeckteil 29 aus Harz, das eine Vorderwand des kreisförmigen Abdeckkörpers 28 bedeckt, auf.
Wie aus 4 ersichtlich hat der kreisförmige Abdeckkörper 28 eine vorgegebene Dicke und hat einen Außendurchmesser, der größer als der des Gehäusekörpers 5a des Motorgehäuses 5 ist. Wie aus 1 ersichtlich weist der kreisförmige Abdeckkörper 28 eine verstärkende Metallplatte 28a auf, die darin eingebettet ist.
Wie am besten aus 4 ersichtlich weist der kreisförmige Abdeckkörper 28 an seinem Umfangsabschnitt vier Ansatzteile 28c auf, die jeweils ein Bolzenloch 28d aufweisen, das mit einer Metallhülse 28e verstärkt ist (siehe 8). Wie aus 3 ersichtlich wird jeder Verbindungsbolzen 57 durch das Bolzenloch 28d geführt und greift fest mit einem Gewindeloch 55d ineinander, das in der vorderen Wand 6a des Kettenkastens 6 vorgesehen ist.
Wie aus 8 ersichtlich weisen zwei der Ansatzteile 28c weitere Stiftaufnahmelöcher 28f auf, durch die Positionierungsstifte (nicht dargestellt) verlaufen, wenn das Abdeckelement 4 an dem Kettenkasten 6 befestigt ist.
Wie aus 1 ersichtlich weist der Abdeckteil 29 des Abdeckelements 4 einen Außenumfangsabschnitt 29a auf, der fest in eine ringförmige Nut 28g gepresst ist, die auf einem Außenumfangsabschnitt des kreisförmigen Abdeckkörpers 28 ausgebildet ist.
Wie aus den 1 und 4 ersichtlich ist der kreisförmige Abdeckkörper 28 mit einem Paar Bürstenhaltern 30a und 30b aus Kupfer an Positionen versehen, die dem oben genannten kleineren und größeren Schleifring 26a und 26b zugewandt sind, die an dem vorderen Teil 22a des geformten kreisförmigen Harzabschnitts 22 bereitgestellt sind. Innerhalb der Bürstenhalter 30a und 30b sind Energiezufuhrbürsten 31a und 31b axial verschiebbar aufgenommen, die jeweils ein vorderes Ende aufweisen, das den kleineren bzw. den größeren Schleifring 26a bzw. 26b kontaktiert. Die Positionierung der Energiezufuhrbürstenhalter 31a und 31b relativ zu dem Abdeckelement 4 und dem geformten kreisförmigen Harzabschnitt 22 ist gut aus 4 zu verstehen.
Wie aus 4 ersichtlich ist der kreisförmige Abdeckkörper 28 an seinem Mittelteil mit einer kreisförmigen Öffnung mit einer ringförmigen Nut 36a ausgebildet. Ein Innendurchmesser der ringförmigen Nut 36a ist größer als ein Außendurchmesser eines vorderen Endteils 50b einer detektierten Einheit 50 und die Tiefe der ringförmigen Nut 36a ist geringfügig kleiner als die Dicke des kreisförmigen Abdeckkörpers 28. Das heißt, dass die mittlere Öffnung des kreisförmigen Abdeckkörpers 28 ein Sackloch ist. Wie aus 1 ersichtlich ist der Boden dieses Sacklochs mit einem Positionierungsstummel 28h ausgebildet, der fest in einem Loch eingesetzt ist, das in einer später erwähnten Detektionseinheit 51 ausgebildet ist.
Wie aus 8 ersichtlich ist der kreisförmige Abdeckkörper 28 mit einer rechteckigen Haltenut 49 an einer Position in der Nähe der Zufuhrbürsten 31a und 31b ausgebildet. Innerhalb der rechteckigen Haltenut 49 ist ein Paar von Schraubenfedern 32 und 32 zum Vorbelasten der Zufuhrbürsten 31a und 31b in Richtung der Schleifringe 26a und 26b aufgenommen. Jede Schraubenfeder 32 weist eine Schraubenteil 32a auf, der in der rechteckigen Haltenut 49 aufgenommen ist. Obwohl sie nicht in der Zeichnung gezeigt ist, verläuft eine Haltestange, die sich in und entlang der Haltenut 49 erstreckt, durch den Schraubenteil 32a, um dadurch zu vermeiden, dass sich der Schraubenteil 32a von der Haltenut 49 löst. Genauer gesagt weist die Haltestange an ihrem mittleren Abschnitt ein Stützstück 56 auf, das darin integriert ist. Wie gezeigt wird bei der Montage das Stützstück 56 in einen Schlitz (ohne Bezugszeichen), der in dem kreisförmigen Abdeckkörper 28 ausgebildet ist, eingepresst, so dass die beiden Schraubenfedern 32 und 32 vollständig in der Haltenut 49 aufgenommen sind. Es ist zu beachten, dass ein äußeres Ende jeder Schraubenfeder 32 durch einen Schlitz (nicht dargestellt), der in der Haltestange ausgebildet ist, gehalten wird.
Jede Schraubenfeder 32 weist einen länglichen Innenarm 32b auf, dessen gebogene Oberseite wie gezeigt gegen ein hinteres Ende einer entsprechenden der Zufuhrbürsten 31a und 31b gedrückt wird. Damit werden die Oberseiten der Zufuhrbürsten 31a und 31b gegen den kleineren und den größeren Schleifring 26a und 26b gedrückt.
Wie aus 1 und 4 verständlich ist weist jeder Bürstenhalter 30a oder 30b ein vorderes und ein hinteres offenes Ende auf und wie aus 1 ersichtlich werden bei der Montage die Oberseiten der Zufuhrbürsten 31a und 31b von den hinteren offenen Enden der Bürstenhalter 30a und 30b, die auf den kleineren bzw. den größeren Schleifring 26a und 26b gepresst sind, freigelegt.
Wie in 8 gezeigt sind an den hinteren Enden der Zufuhrbürsten 31a und 31b die einen Enden der Anschlusskabelbäume 31d und 31e angeschlossen. Die anderen Enden der Anschlusskabelbäume 31d und 31e sind an Enden 33b und 33b der Anschlusselemente 33a und 33a eines Energiezufuhrverbindungselements 33 angeschlossen. Es ist zu beachten, dass die Länge jedes Anschlusskabelbaums 31d oder 31e so eingestellt ist, dass vermieden wird, dass sich der Anschlusskabelbaum 31d oder 31e von dem Bürstenhalter 30a oder 30b löst.
Wie gut aus 4 ersichtlich ist das Energiezufuhrverbindungselement 33 einstückig an einem unteren Teil des kreisförmigen Abdeckkörpers 28 ausgebildet. Durch das Energiezufuhrverbindungselement 33 wird ein Strom aus einer Batterie (nicht gezeigt) in die Energiezufuhrbürsten 31a und 31b geleitet. Tatsächlich wird der Strom, der den Energiezufuhrbürsten zugeführt wird, von einer Steuereinheit (nicht gezeigt) gesteuert. An dem unteren Teil des kreisförmigen Abdeckkörpers 28 ist ferner ein Signalverbindungselement 34 bereitgestellt, durch das ein Signal, das einen Drehwinkel repräsentiert und von einer später erwähnten DrehwinkelDetektionsvorrichtung erzeugt wird, an die Steuereinheit geleitet wird.
Wie aus 8 ersichtlich weist das Energiezufuhrverbindungselement 33 darin einen rechteckigen spatförmigen Raum auf, der sich entlang einer Radialrichtung des Abdeckteils 4 nach außen erstreckt. Die Anschlusselemente 33a und 33a sind in dem kreisförmigen Abdeckkörper 28 aus Harz eingebettet und weisen die einen Enden 33b und 33b auf, die mit den Anschlusskabelbäumen 31d und 31e verbunden sind, und die anderen Enden 33c und 33c auf, die an dem rechteckigen spatförmigen Raum des Energiezufuhrverbindungselements 33 freigelegt sind. Obwohl es nicht in der Zeichnung dargestellt ist, sind die anderen Enden 33C und 33C Steckeranschlüsse, die mit Buchsenanschlüssen, die zu der Steuereinheit führen, verbunden werden sollen.
Wie aus 1 ersichtlich ist zwischen dem Abschnitt mit kleinerem Durchmesser 13b der Motorausgangswelle 13 und einer unteren Wand der ringförmigen Nut 36a des kreisförmigen Abdeckkörpers 28 ein Drehwinkelsensor 35 angeordnet, der eine Drehwinkelposition der Motorausgangswelle 13 detektiert.
Dieser Drehwinkelsensor 35 ist von einem elektromagnetischen Induktionstyp und umfasst wie aus 1 ersichtlich die detektierte Einheit 50, die an dem Inneren des Abschnitts mit kleinerem Durchmesser 13b der Motorausgangswelle 13 befestigt ist, und eine Detektionseinheit 51, die an einem im Allgemeinen mittleren Abschnitt des kreisförmigen Abdeckkörpers 28 befestigt ist, um ein Detektionssignal von der detektierten Einheit 50 zu empfangen.
Die detektierte Einheit 50 umfasst einen dreiblattförmigen Rotor 52, der an einer Bodenwand eines mit einem Boden versehenen zylindrischen Elements 50a aus Harz befestigt ist, und einen ringförmigen Vorsprung 50c, der einstückig an dem mit einem Boden versehenen zylindrischen Element 50a ausgebildet ist und in den Abschnitt mit kleinerem Durchmesser 13b der Motorausgangswelle 13 eingepresst ist.
Wie gezeigt ist ein Außendurchmesser des mit einem Boden versehenen zylindrischen Elements 50a kleiner als ein Innendurchmesser der oben genannten ringförmigen Nut 36a und ein vorderer Abschnitt 50b, der aus dem Abschnitt mit kleinerem Durchmesser 13b der Motorausgangswelle 13 ragt, ist in der ringförmigen Nut 36a des kreisförmigen Abdeckkörpers 28 aufgenommen, was einen ringförmigen Freiraum dazwischen lässt. Wie dargestellt ist zwischen dem dreiblattförmigen Rotor 52, der an dem mit einem Boden versehenen zylindrischen Element 50a befestigt ist, und der unteren Wand der ringförmigen Nut 3a eine schmaler Zwischenraum abgegrenzt.
Wie aus 8 ersichtlich umfasst die Detektionseinheit 51 eine rechteckige Leiterplatte 53, die auf einer im Allgemeinen mittleren Position des kreisförmigen Abdeckkörpers 28 des Abdeckelements 4 angeordnet ist, einen integrierten Schaltkreis (ASIC) 54, der an einem Ende der Leiterplatte 53 montiert ist, und Sende- und Empfangsschaltungen (nicht gezeigt), die auf dem anderen Ende der Leiterplatte 53 montiert sind.
Die Leiterplatte 53 ist mit einem Positionierungsloch 53a an einer Position zwischen der Sende- und der Empfangsschaltung ausgebildet. Wie aus 1 verständlich ist, wird bei der Montage ist der oben erwähnte Positionierungsstummel 28h des kreisförmigen Abdeckkörpers 28 in das Positionierungsloch 53a der Leiterplatte 53 eingepresst. Damit sind der dreiblattförmige Rotor 52 und die Detektionseinheit 51 geeignet positioniert.
Unter Bezugnahme auf 8 ist die Leiterplatte 53 an der vorderen Oberfläche des Abdeckkörpers 28 durch Verbindungsbolzen oder dergleichen befestigt. Dementsprechend werden, wie aus 1 zu verstehen ist, bei der Montage die Sende- und die Empfangsschaltung auf der Leiterplatte 53 so angeordnet, dass sie dem dreiblattförmigen Rotor 52 zugewandt sind, wobei ein schmaler Zwischenraum dazwischen gelassen wird.
Wenn dementsprechend der dreiblattförmige Rotor 52 bei der Drehung der Motorausgangswelle 13 auf dem mit einem Boden versehenen zylindrischen Element 50a um seine Achse gedreht wird, wird ein Induktionsstrom zwischen der Sende- und der Empfangsschaltung und dem Rotor 52 erzeugt. Durch diese elektromagnetische Induktionswirkung detektiert der integrierte Schaltkreis 54 eine Drehzahl der Motorausgangswelle 13, die an die Steuereinheit in Form eines elektrischen Signals geleitet wird.
Wie aus 1 ersichtlich ist der kreisförmige Abdeckkörper 28 des Abdeckelements 4 mit einer Nut mit größerem Durchmesser 36b ausgebildet, die das mit einem Boden versehene zylindrische Element 50a umgibt.
Es ist zu beachten, dass die ringförmigen Nuten 36a und 36b eine sogenannte Labyrinthnut bilden.
Die Motorausgangswelle 13 und der exzentrische Wellenteil 39 sind sowohl von dem Kugellager mit kleinerem Durchmesser 37, das auf dem Wellenteil 10b des Nockenbolzens 10 montiert ist, als auch von dem Nadellager 38, das auf dem rohrförmigen Abschnitt 9b des Folgeelements 9 montiert ist, gelagert. Wie gezeigt sind das Kugellager mit kleinerem Durchmesser 37 und das Nadellager 38 koaxial angeordnet.
Das Nadellager 38 umfasst einen zylindrischen Lagerhalter 38a, der fest in einer zylindrischen Innenwand des exzentrischen Wellenteil 39 aufgenommen ist, und mehrere Nadelrollen 38b, die in einem ringförmigen Raum zwischen dem zylindrischen Lagerhalter 38a und dem röhrenförmigen Abschnitt 9b des Folgeelements 9 drehbar aufgenommen sind.
Das Kugellager mit kleinerem Durchmesser 37 umfasst einen Innenlaufring (ohne Bezugszeichen), der fest zwischen einem vorderen Ende des rohrförmigen Abschnitts 9b des Folgeelements 9 und dem Kopfabschnitt 10a des Nockenbolzens 10 angeordnet ist, einen Außenlaufring (ohne Bezugszeichen), der fest in der zylindrischen Innenwand des exzentrischen Wellenteils 39 aufgenommen ist, und mehrere Kugeln (ohne Bezugszeichen), die drehbar zwischen den Innenlaufring und dem Außenlaufring aufgenommen sind.
Wie aus 1 ersichtlich ist zwischen der zylindrischen Außenfläche des exzentrischen Wellenteils 39 der Motoraußenwelle 13 und einer zylindrischen Innenfläche des zylindrischen Vorsprungs 5d des Motorgehäuses 5 eine ringförmige Öldichtung 46 zum Verhindern eines Öllecks aus einem Inneren des Drehzahlverringerungsmechanismus 12 in ein Inneres des Elektromotors 8 angeordnet. Das heißt, dass die ringförmige Öldichtung 46 dazu dient, den Elektromotor 8 vor Schmieröl zu schützen, das betriebstechnisch in dem Drehzahlverringerungsmechanismus 12 eingesetzt wird.
Die oben erwähnte Steuereinheit detektiert einen aktuellen Motorbetriebszustand durch Verarbeiten verschiedener Informationssignale, die aus einem Kurbelwinkelsensor, einem Luftmengenmesser, einem Kühlwassertemperatursensor, einem Drosselöffnungssensor usw. gesendet werden, und steuert den Motor entsprechend des detektierten aktuellen Motorbetriebszustands. Zur gleichen Zeit steuert die Steuereinheit auf Grundlage des detektierten aktuellen Motorbetriebszustands die Drehbewegung der Ausgangswelle 13 des Elektromotors 8. Bei Betrieb des Elektromotors 8 wird der gesteuerte Strom den Spulen 18 durch die Zufuhrbürsten 31a und 31b, die Schleifringe 26a und 26b, die Schaltbürsten 25a und 25b und den Kommutator 21 zugeführt. Damit wird die Drehphase der Einlassnockenwelle 2 gegenüber dem Kettenrad 1 mit Hilfe des Drehzahlverringerungsmechanismus 12 variiert oder gesteuert.
Wie aus 1, 4 und 5 ersichtlich umfasst der Drehzahlverringerungsmechanismus 12 den exzentrischen Wellenteil 39, der eine exzentrische Drehung ausführt, ein mittleres Kugellager 47, das an dem exzentrischen Wellenabschnitt 39 angeordnet ist, die Rollen 48, die an dem mittleren Kugellager 47 drehbar angeordnet sind, den zylindrischen Halteteil 41, der die Rollen 48 hält, während er eine radiale Bewegung der Rollen 48 ermöglicht, und das Folgeelement 9, das mit dem zylindrischen Halteteil 41 einstückig ist.
Wie aus 5 ersichtlich weist der exzentrische Wellenteil 39 der Motorausgangswelle 13 einen erhabene Nockenfläche 39a auf, deren Wellenachse ”Y” von der Wellenachse ”X” der Motorausgangswelle 13 leicht in eine radiale Richtung verschoben ist.
Wie aus 1 ersichtlich ist das mittlere Kugellager 47 um das Nadellager 38 angeordnet, wobei der exzentrische Wellenteil 39 dazwischen gesetzt ist, und umfasst einen Innenlaufring 47a, einen Außenlaufring 47b und eine mehrere Kugeln, die drehbar zwischen dem Innenlaufring 47a und dem Außenlaufring 47b angeordnet sind. Der Innenlaufring 47a ist fest an der zylindrischen Außenwand des exzentrischen Wellenteils 39 angeordnet.
Währenddessen ist wie aus 1 und 4 ersichtlich der Außenlaufring 47b durch die Rollen 48 umgeben und gehalten, die durch den oben erwähnten mit Öffnungen versehenen zylindrischen Halteteil 41 des Folgeelements 9 gehalten werden. Wie aus 1 ersichtlich sind die radial äußeren Abschnitte der Rollen 48 von dem Innenradaufbau 19 des Kettenrads 1 umgeben. Genauer gesagt ist der Außenlaufring 47b um einen Abstand axial beweglich, der einem schmalen Raum C1 entspricht, der zwischen einem hinteren Ende des Außenlaufrings 47b und der Unterseite des Innenradaufbaus 19 bereitgestellt ist. Außerdem ist um eine zylindrische Außenfläche des Außenlaufrings 47b ein ringförmiger schmaler Raum C2 definiert, durch den der gesamte Aufbau des mittleren Kugellager 47 in radialer Richtung in Übereinstimmung mit der Drehung des exzentrischen Wellenteils 39 verschoben werden kann.
Die Rollen 48 sind aus Metall auf Eisenbasis hergestellt und wie aus 4 verständlich sind die Rollen 48 mit den Wellenformzähnen 19a des Innenradaufbaus 19 in Eingriff. Im Betrieb werden die Rollen 48, die mit den Zähnen 19a in Eingriff sind und in den Rollenhaltelöchern 41b aufgenommen sind, in radialer Richtung bewegt, während sie durch Rollenhaltelöcher 41b geführt werden.
Dem Drehzahlverringerungsmechanismus 12 wird ein Schmieröl aus einem Schmierölzufuhrsystem zugeführt. Wie aus 1 ersichtlich umfasst das Schmierölzufuhrsystem einen Ölzufuhrkanal (nicht gezeigt), der in dem Lager 102 des Zylinderkopfes 101 ausgebildet ist und aus einem Hauptölverteiler gespeist wird, einen Ölkanal 62, der in der Einlassnockenwelle 2 ausgebildet ist und mit dem Ölzufuhrkanal durch eine Öffnung 62a verbunden ist, einen Ölkanal mit kleinerem Durchmesser 63, der in dem Folgeelement 9 ausgebildet ist und dessen eines Ende mit dem Ölkanal 62 über eine ringförmige Nut 62b verbunden ist und dessen anderes Ende an einer Position in der Nähe sowohl des Nadellagers 38 als auch des mittleren Kugellagers 47 freigelegt ist, und einen Ölablasskanal (nicht gezeigt), der in dem Folgeelement 9 ausgebildet ist.
Aufgrund der Funktion des Schmierölzufuhrsystems wird der Drehzahlverringerungsmechanismus 12 mit dem Schmieröl gespeist und daher werden das mittlere Kugellager 47 und die Rollen 48 geschmiert und gleichzeitig werden auch das Nadellager 38 und das Kugellager mit kleinerem Durchmesser 37 geschmiert.
Der Kettenkasten 6 ist einstückig aus einer Aluminiumlegierung oder dergleichen hergestellt. Wie aus 1 bis 3, insbesondere 3, ersichtlich ist, umfasst der Kettenkasten 6 die vordere Wand 6a, die dicker und so bemessen ist, dass sie eine Steuerkette (nicht gezeigt) bedeckt, die sich zwischen einem Antriebsrad der Kurbelwelle und dem Kettenrad 1 erstreckt, und eine Seitenwand 6b, die sich entlang eines Umfangs der vorderen Wand 6a erstreckt. Wie aus 1 ersichtlich ist die Seitenwand 6b an dem Zylinderkopf 101 und dem Zylinderblock fixiert.
Wie am besten in 3 gezeigt ist die vordere Wand 6a mit der kreisförmigen Öffnung 55 ausgebildet, in die ein vorderer Teil des Elektromotors 8 aufgenommen ist. Wie aus 1 und 3 ersichtlich weist die kreisförmige Öffnung 55 einen Teil mit größerem Durchmesser 55a, der an einer vorderen Seite vorgesehen ist, einen Teil mit kleinerem Durchmesser 55b, der an einer hinteren Seite vorgesehen ist, und einen abgestuften Teil 55c, der zwischen dem Teil mit größerem Durchmesser 55a und dem Teil mit kleinerem Durchmesser 55b vorgesehen ist.
Wie aus 1 ersichtlich ist der vordere Teil (oder der zylindrische Gehäusekörper 5a) des Elektromotors 8 konzentrisch in der kreisförmigen Öffnung 55 der vorderen Wand 6a des Kettenkastens 6 aufgenommen, wobei ein ringförmiger Raum C dazwischen gelassen ist. Ein vorderes Ende 55x des Teils mit größerem Durchmesser 55a ist verjüngt, um ein Einsetzen einer später erwähnten ringförmigen Öldichtung 58 in eine bestimmte Position der kreisförmigen Öffnung 55 zu erleichtern.
Zwischen einer zylindrischen Innenwand des Teils mit größerem Durchmesser 55a der kreisförmigen Öffnung 55 und einer zylindrischen Außenwand des vorderen Teils des zylindrischen Gehäusekörpers 5a des Motorgehäuses 5 ist die ringförmige Öldichtung 58 fest angeordnet.
Es ist zu beachten, dass diese ringförmige Öldichtung 58 in die vorgegebene Position der kreisförmigen Öffnung 55 von der vorderen offenen Seite des Kettenkastens 6 eingesetzt wird. Somit kann eine vordere Seite der ringförmigen Öldichtung 58, die in die vorgegebene Position gesetzt ist, vollständig durch die Augen eines Montagearbeiters gesehen werden kann, wenn das kreisförmige Abdeckelement 4 von dem Kettenkasten 6 entfernt oder gelöst gehalten wird.
Die ringförmige Öldichtung 58 ist aus synthetischem Gummi hergestellt und hat wie gezeigt einen im Allgemeinen C-förmigen Querschnitt. Genauer gesagt umfasst die ringförmige Öldichtung 58 einen Außenteil mit größerem Durchmesser 58a, die auf die zylindrische Innenwand 55a der kreisförmigen Öffnung 55 des Kettenkastens 6 gepresst ist, eine inneren Dichtlippenteil mit kleinerem Durchmesser 58b, der verschiebbar auf gedrückt die zylindrische Außenwand des Gehäusekörpers 5a des Motorgehäuses 5 gedrückt ist, und einen ringförmigen Wandteil 5c, durch den der Außenteil 5a und der Innenteil 5b verbunden sind.
Obwohl nicht in den Zeichnungen gezeigt weist der Außenteil mit größerem Durchmesser 58a der ringförmigen Öldichtung 58 ein Verstärkungskernelement auf, das darin eingebettet ist. Mit diesem Verstärkungskernelement kann der Außenteil mit größerem Durchmesser 58a fest auf die zylindrische Innenwand 55a der kreisförmigen Öffnung 55 des Kettenkastens 6 gedrückt werden, während er von dem abgestuften Teil 55c der kreisförmigen Öffnung 55 des vorderen Teils 6a des Kettenkastens 6 positioniert wird.
Wie aus 1 ersichtlich kann aufgrund der Bereitstellung einer ringförmigen Hilfsfeder 59, der innere Dichtlippenteil mit kleinerem Durchmesser 58b der ringförmigen Öldichtung 58 mit Sicherheit auf die zylindrische Außenwand des Gehäusekörpers 5a des Motorgehäuses 5 gepresst werden. Aufgrund der Bereitstellung des Lippenteils mit des inneren Dichtlippenteils mit kleinerem Durchmesser 58b wird das Ölabdichtungsleistungsvermögen der Öldichtung 58 verbessert.
Wie oben erwähnt worden ist, wird bei der Montage der Kettenkasten 6 mit vorderen Enden des Zylinderkopfes 101 und des Zylinderblocks unter Verwendung von Verbindungsbolzen verbunden.
Es ist jedoch zu beachten, dass vor der Verbindung des Kettenkastens 6 mit dem Zylinderkopf 101 und dem Zylinderblock die ringförmige Öldichtung 58 richtig in die vorgegebene Position gesetzt werden sollte.
Wenn danach der Kettenkasten 6 mit dem Zylinderkopf 101 und dem Zylinderblock verbunden wird, wird der vordere Teil des Elektromotors 8, der zuvor an der Einlassnockenwelle 2 montiert wird, in die kreisförmige Öffnung 55 des Kettenkastens 6 von innen eingesetzt. Während des Einsetzens des vorderen Teils des Elektromotors 8 in die vorgegebene Position der kreisförmigen Öffnung 55, wird der innere Dichtlippenteil mit kleinerem Durchmesser 58b der ringförmigen Öldichtung 58, der zuvor in den Teil mit größerem Durchmesser 55a der kreisförmigen Öffnung 55 gesetzt wird, dazu gezwungen, an der zylindrischen Außenwand des zylindrischen Gehäusekörpers 5a um einen gegebenen Abstand zu gleiten.
Wie oben erwähnt worden ist, kann vor dem Montieren des kreisförmigen Abdeckelements 4 an dem Kettenkasten 6, die ringförmige Öldichtung 58 durch die Augen des Montagearbeiters betrachtet werden, und somit kann er oder sie einfach prüfen, ob die ringförmige Öldichtung 58 richtig in die vorgegebene Position gesetzt ist oder nicht. Wenn nicht, kann er oder sie die Position oder den Zustand der ringförmigen Öldichtung 58 mit Leichtigkeit korrigieren.
Wenn die Prüfung der ringförmigen Öldichtung 58 abgeschlossen ist, wird das kreisförmige Abdeckelement 4 an der vorderen Wand 6a des Kettenkastens 6 befestigt, wie aus 3 verständlich wird. Insbesondere wird für dieses Befestigen das kreisförmige Abdeckelement 4 auf der vorderen Wand 6a des Kettenkastens 6 platziert, während es Positionierungsstifte 6x und 6x der vorderen Wand 6a des Kettenkastens 6 in Positionierungslöchern 28i und 28i des Abdeckungselements 4 aufnimmt. Mit diesem Schritt wird die Positionierung des Abdeckelements 4 relativ zu dem Kettenkasten 6 hergestellt. Dann werden die vier Verbindungsbolzen 57 durch die Bolzenlöcher 28d des Abdeckelements 4 geführt und greifen mit den Gewindelöchern 55C der vorderen Wand 6a des Kettenkastens 6 ineinander. Mit diesen Schritten kann das kreisförmige Abdeckelement 4 ordentlich an der vorderen Wand 6a des Kettenkastens 6 befestigt werden, wie aus 2 und 3 verständlich ist.
Im Folgenden wird der Betrieb der Ventilzeitvorgaben-Steuervorrichtung der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Hilfe der beiliegenden Zeichnungen beschrieben.
Wenn als Reaktion auf eine Drehung der Kurbelwelle einer zugehörigen Brennkraftmaschine (nicht gezeigt) das Kettenrad 1 (siehe 1) durch eine Steuerkette (nicht gezeigt), der sich von der Kurbelwelle erstreckt, gedreht wird, wird das Motorgehäuse 5 des Elektromotors 8 synchron durch den Innenradaufbaus 19 und einen Innengewindeaufbau gedreht. Die Drehung des Innenradaufbaus 19 wird an die Einlassnockenwelle 2 durch die Rollen 48 übertragen, den zylindrischen Halteteil 41 und das Folgeelement 9 übermittelt. Aufgrund der Drehung der Einlassnockenwelle 2 sind Nocken (nicht gezeigt) auf der Einlassnockenwelle 2 im Betrieb, um die Einlassventile (nicht gezeigt) der Kraftmaschine zu öffnen und zu schließen.
In einem gewissen Betriebszustand der Kraftmaschine werden aufgrund der Steuerung durch die Steuereinheit die Spulen 18 des Elektromotors 8 durch die Anschlusselemente 33a und 33a, die Anschlusskabelbäume 31d und 31e, die Zufuhrbürsten 31a und 31b und die Schleifringe 26a und 26b mit Energie versorgt. Daraufhin wird die Motorausgangswelle 13 gedreht. Das Drehen der Motorausgangswelle 13 variiert eine Drehphase der Einlassnockenwelle 2 relativ zu der des Kettenrads 1 durch den Drehzahlverringerungsmechanismus 12.
Das heißt, dass dann, wenn der exzentrische Wellenteil 39 als Reaktion auf eine Drehung der Motorausgangswelle 13 eine exzentrische Drehung vollführt, die Rollen 48, die drehbar in den Rollenhaltelöchern 41b des Folgeelements 9 gehalten werden und mit den Wellenformzähnen 19a des Innenradaufbaus 19 in Eingriff sind (siehe 4), gezwungen werden, sich jedes Mal aus dem Sitz über dem aktuellen Wellenformzahn 19a auf den nächsten Wellenformzahn 19a zu verschieben, wenn die Motorausgangswelle 13 eine Umdrehung vollführt. Diese Zahnverschiebung der Rollen 48 wird fortgesetzt, bis die Drehung der Motorausgangswelle 13 anhält und schließlich werden die Rollen 48 auf die gewünschten Wellenformzähne 19a verschoben, was einen neuen (oder gewünscht) relativen Drehwinkel zwischen dem Folgeelement 9 und dem Kettenrad 1 herstellt. Das bedeutet, dass die Drehphase des Folgeelements 9 (oder der Einlassnockenwelle 2) gegenüber dem Kettenrad 1 voreilt oder nacheilt.
Wie aus 4 und 6 verständlich ist, stellt das Anstoßen des vorstehenden Anschlags 61d der ringförmigen Halteplatte 61 (siehe 4) an einem der entgegengesetzten Enden 2c und 2d des gedämpften Anschlagaussparung 2b der Einlassnockenwelle 2 die maximal voreilende oder maximal nacheilende Drehphase der Einlassnockenwelle 2 gegenüber dem Kettenrad 1 her.
Dementsprechend wird die Öffnungs-/Schließzeitvorgabe der Einlassventile von der Steuereinheit mit Hilfe des oben erwähnten Drehphasenvariationsmechanismus gesteuert.
Wenn als Reaktion auf eine Drehung der Motorausgangswelle 13 die detektierte Einheit 50 des Drehwinkelsensors 35 gedreht wird, wird ein Induktionsstrom in der Detektionseinheit 51 erzeugt. Durch Verarbeiten des Induktionsstroms detektiert die Steuereinheit den Drehwinkel der Motorausgangswelle 13. Durch Überwachen des Drehwinkels der Motorausgangswelle 13 und der Drehposition der Kurbelwelle der Kraftmaschine steuert die Steuereinheit den Elektromotor 8, um eine gewünschte Drehphase der Einlassnockenwelle 2 herzustellen.
Im Folgenden werden vorteilhafte Merkmale der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Wie oben erwähnt worden ist kann in der vorliegenden Erfindung vor dem Montieren des kreisförmigen Abdeckelements 4 an dem Kettenkasten 6 die ringförmige Öldichtung 58 durch die Augen eines Montagearbeiter betrachtet werden und somit kann er oder sie einfach prüfen, ob die ringförmige Öldichtung 58 richtig in die vorgegebene Position gesetzt ist oder nicht. Bei dieser Prüfung wird eine unerwünschte Undichtigkeit, die durch ein unvollkommenes Setzen der ringförmigen Öldichtung 58 in die vorgegebene Position verursacht wird, mit Sicherheit vermieden. Das heißt, dass wie aus 1 ersichtlich ein Austreten von Öl aus dem Bereich des Kettenrads 1 in das Innere des Elektromotors 8 vermieden werden kann.
Aufgrund der Bereitstellung des gestuften Teils 55c (siehe 1 und 3) der kreisförmigen Öffnung 55 des Kettenkastens 6 kann die Positionierung der ringförmigen Öldichtung 58 in der kreisförmigen Öffnung 55 leicht und sicher vorgenommen werden.
Wie aus 4 ersichtlich sind das Energiezufuhrverbindungselement 33 und das Signalverbindungselement 34 so angeordnet, dass sie sich radial aus dem kreisförmigen Abdeckkörper 38 des Abdeckelements 4 nach außen erstrecken, und somit kann der Aufbau des Abdeckelements 4 in dünner Form hergestellt werden. Diese dünne Form des Abdeckelements 4 bewirkt eine Verringerung der axialen Größe der Ventilzeitvorgaben-Steuervorrichtung der vorliegenden Erfindung.
Wie 1 ersichtlich weist der kreisförmige Abdeckkörper 28 aus Harz die Verstärkungsmetallplatten 28a auf, die darin eingebettet sind. Somit wird die mechanische Festigkeit des kreisförmigen Abdeckkörpers 28 erhöht. Aufgrund der erhöhten mechanischen Festigkeit des Abdeckkörpers 28 kann dann, wenn das Abdeckelement 4 an der vorderen Wand 6a des Kettenkastens 6 befestigt ist, der Abschnitt der vorderen Wand 6a des Kettenkastens 6 (siehe 3), in dem die kreisförmige Öffnung 55 ausgebildet ist, eine erhöhte mechanische Festigkeit aufweisen und daher kann der Elektromotor 8, der in der kreisförmigen Öffnung 55 installiert ist, einen sicheren Drehbetrieb ohne Erzeugung unerwünschter Schwingungen aufweisen. Dies führt zu einer sicheren Drehung der detektierten Einheit 50 des Drehwinkelsensors 35 um ihre Achse relativ zu der Detektionseinheit 51, was das Leistungsvermögen des Drehwinkelsensors 35 verbessert.
Wie aus 1 und 4 ersichtlich ist das vordere Ende 50b des detektierten Einheit 50 in der ringförmigen Nut 36a aufgenommen, was bewirkt, dass der dreiblattförmige Rotor 52 der detektierten Einheit 50 von den beiden Schleifringe 26a und 26b in axialer Richtung entfernt positioniert ist. Diese Anordnung schützt den Rotor 52 vor einem Metallpulver, das erzeugt werden würde, wenn die Schleifringe 26a und 26b auf den Oberseiten der Energiezufuhrbürsten 31a und 31b gleiten.
Da ferner die ringförmigen Nuten 36a und 36b eine Labyrinthnut bilden, wird vermieden, dass das Metallpulver, das durch das Gleiten der Schleifringe 26a und 26b auf den Oberseiten der Energiezufuhrbürsten 31a und 31b erzeugt werden würde, sich zu dem vorderen Endteil 50b der detektierten Einheit 50 bewegt. Dies fördert eine Steigerung des Leistungsvermögens des Drehwinkelsensors 35.
Zweite Ausführungsform:
Im Folgenden wird eine Ventilzeitvorgaben-Steuervorrichtung einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf 9 bis 11 beschrieben.
Zur Erleichterung des Verständnisses werden die im Wesentlichen gleichen Elemente wie die, die in der oben erwähnten ersten Ausführungsform verwendet sind, in der zweiten Ausführungsform durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Eine genaue Erläuterung solcher gleichen Elemente wird zur Vereinfachung der Beschreibung entfallen.
In dieser zweiten Ausführungsform wird neben dem Phasenvariationsmechanismus 3 für die Einlassventile, der in der oben erwähnten ersten Ausführungsform eingesetzt wird, ein weiterer Phasenvariationsmechanismus 71 für Auslassventile eingesetzt. Der Phasenvariationsmechanismus 71 für Auslassventile ist von einem hydraulischen Typ, der hydraulisch angetrieben wird.
Wie aus 9 ersichtlich ist der Phasenvariationsmechanismus 71 an einer vorderen Position einer Auslassnockenwelle 70 angeordnet.
Es ist zu beachten, dass der Phasenvariationsmechanismus 71 im Wesentlichen der gleiche wie der ist, der in der japanischen Patenoffenlegungsschrift (Tokkai) 2013-147934 beschrieben ist.
Ein Kettenrad, das von einer Kurbelwelle der Kraftmaschine über eine Steuerkette angetrieben wird, ist mit dem Bezugszeichen 72 bezeichnet. Tatsächlich wird die Steuerkette sowohl auf das Kettenrad 1 für die Einlassventile als auch auf das Kettenrad 72 für die Auslassventile angewendet.
Wie aus 9 und 11 ersichtlich ist innerhalb eines zylindrischen Gehäuses 73, das mit dem Kettenrad 72 verbunden ist, ein Flügelrotor 74 drehbar installiert, an dem ein vorderes Ende der Auslassnockenwelle 70 befestigt ist. Zwischen dem Gehäuse 73 und dem Flügelrotor 74 sind eine vorrückende Hydraulikkammer und eine verzögernde Hydraulikkammer vorgesehen. Durch selektives Speisen der vorrückenden Hydraulikkammer oder der verzögernden Hydraulikkammer mit einem Hydraulikdruck aus einem Hydraulikkreislauf wird die Rotationsphase der Auslassnockenwelle 70 relativ zu dem Kettenrad 72 vorgerückt oder verzögert.
Mit Bezugszeichen 6 ist ein Kettenkasten bezeichnet, der einem Kastenteil 76 aufweist, der mit dem Zylinderkopf 101 wie gezeigt durch Halterungen 75 und 76 und Verbindungsbolzen 77 verbunden ist. Das Kastenteil 76 weist an einer Auslassseite davon Hydraulikkanäle 178 auf, die einen Teil des Hydraulikkreislaufes bilden, und an einer Einlassseite davon eine kreisförmige Öffnung 78 auf, die in sich den Gehäusekörper 5a des Elektromotors 8 aufnimmt. Zwischen einer zylindrischen Innenwand der kreisförmigen Öffnung 78 und einer zylindrischen Außenwand des Gehäusekörpers 5a des Elektromotors 8 ist eine ringförmige Öldichtung 58 betriebstechnisch eingepasst.
Da die ringförmige Öldichtung 58 im Wesentlichen die gleiche ist wie die in der oben erwähnten ersten Ausführungsform erwähnte Öldichtung 58 entfallen Einzelheiten der Öldichtung 58.
Da die kreisförmige Öffnung 78 des Gehäuseteils 76 zudem im Wesentlichen die gleiche ist wie die kreisförmige Öffnung 55, die in der ersten Ausführungsform erwähnt ist, entfallen Einzelheiten der kreisförmigen Öffnung 78. Das heißt, dass die kreisförmige Öffnung 78 wie in der ersten Ausführungsform einen Abschnitt mit größerem Durchmesser 78a, einen Abschnitt mit kleinerem Durchmesser 78b und einen abgestuften Teil 78c, der zwischen dem Abschnitt mit größerem Durchmesser 78a und dem Abschnitt mit kleinerem Durchmesser 78b definiert ist, umfasst.
Wie aus 9 ersichtlich weist ein Abdeckkörper 28 eines kreisförmigen Abdeckelements 4 an seinem hinteren Ende eine ringförmigen Grat 79, der auf der zylindrischen Innenwand des Abschnitts mit größerem Durchmesser 78a der kreisförmigen Öffnung 78 eingepresst ist.
Beim Montageprozess wird, nachdem die Phasenvariationsmechanismen 3 und 71 jeweils mit den Einlass- und Auslassnockenwellen 2 und 70 verbunden sind, der Kettenkasten 6 zu dem Zylinderkopf 101 gebracht und dann zusammen mit den Halterungen 75 befestigt. Währenddessen werden die Dichtungsteil 58b und die Dichtungslippe 58c der ringförmigen Öldichtung 58, die zuvor in den Abschnitt mit größerem Durchmesser 78a der kreisförmigen Öffnung 78 gesetzt wird, dazu gezwungen, axial auf der zylindrischen Außenwand des Gehäusekörpers 5a des Elektromotors 8 zu gleiten.
Dementsprechend kann auch in der zweiten Ausführungsform vor dem Montieren des Abdeckelements 4 an dem Kettenkasten 6 der Einsetzzustand des ringförmigen Öldichtung 58 leicht durch visuelle Inspektion von außen überprüft werden.
Wie aus 11 ersichtlich ist der Kastenteil 76 des Kettenkastens 6 mit Positionierungsstiften 80 ausgebildet, die mit Positionierungsöffnungen 28i des Abdeckelements 4 zum Herstellen einer Positionierung zwischen dem Kettenkasten 6 und dem Abdeckelement 4 zusammengesteckt werden.
In der obigen Beschreibung ist beschrieben, dass die ringförmige Öldichtung 58 zwischen der zylindrischen Außenwand des Gehäusekörpers 5a des Elektromotors 8 und der zylindrischen Innenwand der kreisförmigen Öffnung 55 des Kettenkastens 6 angeordnet ist. Jedoch kann die ringförmige Öldichtung 58 nach Wunsch zwischen der zylindrischen Außenwand des Gehäusekörpers 5a des Elektromotors 8 und einer zylindrischen Innenwand einer kreisförmigen Öffnung (nicht gezeigt), die in dem Zylinderkopf 101 ausgebildet ist, angeordnet sein. In diesem Fall der vordere Teil des Elektromotors 8 in der kreisförmigen Öffnung des Zylinderkopfes 101 aufgenommen.
Der gesamte Inhalt der japanischen Patentanmeldung 2014-173699 , die am 28. August 2014 eingereicht worden ist, ist hier durch Bezugnahme aufgenommen.
Obwohl die Erfindung oben unter Bezugnahme auf die Ausführungsformen der Erfindung beschrieben worden ist, ist die Erfindung nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt. Verschiedene Abwandlungen und Variationen derartiger Ausführungsformen können durch Fachleute auf dem Gebiet angesichts der obigen Beschreibung durchgeführt werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2013-36401 [0002]
JP 2013-147934 [0135]
JP 2014-173699 [0146]

Claims

Ventilzeitvorgaben-Steuervorrichtung einer Brennkraftmaschine, die umfasst: ein erstes und ein zweites Drehelement (1, 9); einen Phasenvariationsmechanismus (3), der eine Drehphase des zweiten Drehelements (9) relativ zu dem ersten Drehelement (1) variiert; einen Elektromotor (8), der an dem ersten Drehelement (1) montiert ist; einen Drehzahlverringerungsmechanismus (12), durch den eine Drehung einer Ausgangswelle (13) des Elektromotors an das zweite Drehelement (9) übertragen wird, während die Drehzahl der Drehung verringert wird; ein Abdeckelement (4), das zumindest einen Teil des elektrischen Motors (8) bedeckt und an einem vorgegebenen Element der Kraftmaschine befestigt ist, wobei das vorgegebene Element entweder ein Zylinderkopf (101) der Kraftmaschine oder ein Kettenkasten (6) ist; und ein ringförmiges Dichtungselement (58), das einen ringförmigen Freiraum zwischen einer zylindrischen Außenwand (5a) des Elektromotors (8) und dem vorgegebenen Element abdichtet, wobei das ringförmige Dichtungselement durch das Abdeckelement verdeckt ist, wenn das Abdeckelement an dem vorgegebenen Element (101, 6) befestigt ist; wobei das Abdeckelement (4) so ausgelegt und angeordnet ist, dass es bewirkt, dass das ringförmige Dichtungselement (58) für eine visuelle Inspektion des ringförmigen Dichtungselements (58) nach außen hin freigelegt ist, wenn das Abdeckelement (4) von dem gegebenen Element (101, 6) abgenommen ist.
Ventilzeitvorgaben-Steuervorrichtung einer Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, wobei das Abdeckelement (4) so ausgelegt und angeordnet ist, dass es bewirkt, dass ein innerer Abdichtungsabschnitt (58b) des ringförmigen Dichtungselements (58) für eine visuelle Inspektion des ringförmigen Dichtungselements (58) nach außen dann freigelegt ist, wenn das Abdeckelement (4) von dem gegebenen Element (101, 6) abgenommen ist.
Ventilzeitvorgaben-Steuervorrichtung einer Brennkraftmaschine nach Anspruch 2, wobei das ringförmige Dichtungselement (58) einen äußeren ringförmigen Teil (58a), der an dem vorgegebenen Element (101, 6) befestigt ist, und einen inneren ringförmigen Teil (58b), der gleitend mit der äußeren zylindrischen Wand (5a) des Elektromotors (8) in Kontakt ist, umfasst.
Ventilzeitvorgaben-Steuervorrichtung einer Brennkraftmaschine nach Anspruch 3, wobei das ringförmige Dichtungselement (58) einen im Allgemeinen C-förmigen Querschnitt aufweist und an dem inneren ringförmigen Teil davon eine Dichtungslippe (58b) aufweist, die gleitend mit der äußeren zylindrischen Wand (5a) des Elektromotors (8) in Kontakt ist.
Ventilzeitvorgaben-Steuervorrichtung einer Brennkraftmaschine nach Anspruch 3, wobei das vorgegebene Element (101, 6) mit einer kreisförmigen Öffnung (55) ausgebildet ist, in der ein vorderes Teil des Elektromotors (8) aufgenommen ist, und wobei eine zylindrische Innenfläche der kreisförmigen Öffnung (55) mit einem abgestuften Teil (55c) ausgebildet ist, an dem der äußere ringförmige Teil (58a) des ringförmigen Dichtungselements (58) in axialer Richtung anliegt.
Ventilzeitvorgaben-Steuervorrichtung einer Brennkraftmaschine nach Anspruch 2, wobei ein Zwischenelement (76) zwischen dem Abdeckelement (4) und dem vorgegebenen Elements (101, 6) angeordnet ist und mit einer kreisförmigen Öffnung (78) ausgebildet ist und wobei ein äußerer ringförmiger Teil (58a) des ringförmigen Dichtungselements (58) an einer zylindrischen Innenwand der kreisförmigen Öffnung (78) befestigt ist und ein innerer ringförmiger Teil (58c) des ringförmigen Dichtungselements (58) gleitend mit der zylindrischen Außenwand des Elektromotors (8) in Kontakt ist.
Ventilzeitvorgaben-Steuervorrichtung einer Brennkraftmaschine nach Anspruch 6, wobei das Abdeckelement (4), das Zwischenelement (76) und das vorgegebene Element (101, 6) vollständig durch Positionierungsstifte positioniert sind.
Ventilzeitvorgaben-Steuervorrichtung einer Brennkraftmaschine nach Anspruch 2, wobei das ringförmige Dichtungselement (58) an einem vorderen Teil des Elektromotors (8) dort angeordnet ist, wo das Abdeckelement (4) platziert ist.
Ventilzeitvorgaben-Steuervorrichtung einer Brennkraftmaschine, die umfasst: ein erstes und ein zweites Drehelement (1, 9); einen Phasenvariationsmechanismus (3), der eine Drehphase des zweiten Drehelements (9) relativ zu dem ersten Drehelement (1) variiert, um dadurch eine Betriebscharakteristik von Kraftmaschinenventilen zu ändern; einen Elektromotor (8), der an dem ersten Drehelement (1) montiert ist; einen Drehzahlverringerungsmechanismus (12), durch den eine Drehung einer Ausgangswelle (13) des Elektromotors an das zweite Drehelement (9) übertragen wird, während die Drehzahl der Drehung verringert wird; ein Befestigungselement (101, 6) mit einer kreisförmigen Öffnung (55), in die ein zylindrisches Gehäuse des Elektromotors (8) eingesetzt ist; ein Abdeckelement (4), das eine offene Seite der kreisförmigen Öffnung (55) bedeckt, während es einen Teil des Elektromotors (8) verdeckt; und ein ringförmiges Dichtungselement (58), das einen äußeren ringförmigen Teil (58a), der an einer zylindrischen Innenwand der kreisrunden Öffnung (55) des Befestigungselements befestigt ist, und einen inneren ringförmigen Teil (58b), der gleitend mit einer zylindrischen Außenwand des zylindrischen Gehäuses des Elektromotors (8) in Kontakt ist, aufweist, wobei ein Durchmesser des inneren ringförmigen Teils des ringförmigen Dichtungselements (58) kleiner als ein Durchmesser der einen offenen Seite der kreisförmigen Öffnung (55) des Befestigungselements (101, 6) ist.
Ventilzeitvorgaben-Steuervorrichtung einer Brennkraftmaschine nach Anspruch 9, wobei das Befestigungselement entweder ein Zylinderkopf (101) der Kraftmaschine oder ein Kettenkasten (6) ist.
Ventilzeitvorgaben-Steuervorrichtung einer Brennkraftmaschine nach Anspruch 9, wobei das Befestigungselement ein Abdeckelement ist, das für eine Ventileinstellungs-Steuervorrichtung eines hydraulischen Typs verwendet wird.
Ventilzeitvorgaben-Steuervorrichtung einer Brennkraftmaschine, die umfasst: eine Einlass- und eine Auslassnockenwelle (2, 70), die parallel zueinander verlaufend angeordnet sind; ein Phasenvariationsmechanismus (3) eines elektrischen Typs, der koaxial mit der Einlassnockenwelle (2) verbunden ist; und einen Phasenvariationsmechanismus (71) eines hydraulischen Typs, der koaxial mit der Auslassnockenwelle (70) verbunden ist, wobei der Phasenvariationsmechanismus des elektrischen Typs umfasst: ein einlassseitiges Antriebsdrehelement (1), an das ein Drehmoment einer Kurbelwelle der Kraftmaschine übertragen wird; ein einlassseitiges Folgedrehelement (9), das einstückig mit der Eingangswelle (2) verbunden ist; einen Elektromotor (8), der einstückig an dem einlassseitigen Antriebsdrehelement (1) montiert ist und eine Motorausgangswelle aufweist, durch die das einlassseitige Folgedrehelement (9) relativ zu dem einlassseitigen Antriebsdrehelement (1) gedreht wird; ein Befestigungselement (76) mit einer kreisförmigen Öffnung (78), in der ein Gehäuse des Elektromotors (8) aufgenommen ist, wobei das Befestigungselement (76) so angeordnet ist, dass es zumindest einen Teil des Phasenvariationsmechanismus des hydraulischen Typs (71) bedeckt; ein Abdeckelement (4), das mit dem Befestigungselement (76) derart verbunden ist, dass es ein offenes Ende der kreisförmigen Öffnung (78) des Befestigungselements (76) bedeckt; und ein ringförmiges Dichtungselement (57), das einen ringförmigen Freiraum zwischen einer zylindrischen Außenwand des Gehäuses des Elektromotors (8) und einer zylindrischen Innenwand der kreisförmigen Öffnung des Befestigungselements abdichtet; wobei dann, wenn das Abdeckelement von dem Befestigungselement abgenommen wird, das ringförmige Dichtungselement (57) durch das offene Ende der kreisförmigen Öffnung (78) des Befestigungselements (76) für eine visuelle Inspektion des ringförmigen Dichtungselements nach außen hin freigelegt ist.