DE102016105143B4 - Ventilzeitvorgabesteuervorrichtung - Google Patents

Ventilzeitvorgabesteuervorrichtung Download PDF

Info

Publication number
DE102016105143B4
DE102016105143B4 DE102016105143.8A DE102016105143A DE102016105143B4 DE 102016105143 B4 DE102016105143 B4 DE 102016105143B4 DE 102016105143 A DE102016105143 A DE 102016105143A DE 102016105143 B4 DE102016105143 B4 DE 102016105143B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
rotor
drive
driven
drive rotor
planetary
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
DE102016105143.8A
Other languages
English (en)
Other versions
DE102016105143A1 (de
Inventor
Makoto Otsubo
Hiroki Takahashi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Corp
Original Assignee
Denso Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Denso Corp filed Critical Denso Corp
Publication of DE102016105143A1 publication Critical patent/DE102016105143A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE102016105143B4 publication Critical patent/DE102016105143B4/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/34Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift
    • F01L1/344Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear
    • F01L1/352Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear using bevel or epicyclic gear
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/34Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift
    • F01L1/344Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear
    • F01L1/356Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear making the angular relationship oscillate, e.g. non-homokinetic drive
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/34Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift
    • F01L1/344Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear

Abstract

Ventilzeitvorgabesteuervorrichtung (1), die eine Ventilzeitvorgabe eines Ventils steuert, das durch eine Nockenwelle (2) unter Verwendung eines Drehmoments, das von einer Kurbelwelle für eine Verbrennungsmaschine übertragen wird, geöffnet und geschlossen wird, wobei die Ventilzeitvorgabesteuervorrichtung (1) aufweist: einen Antriebsrotor (10), der sich mit der Kurbelwelle in einem Zustand dreht, bei dem der Antriebsrotor (10) durch die Nockenwelle (2) von einer Innenseite her in einer Radialrichtung gestützt wird; einen angetriebenen Rotor (20), der sich mit der Nockenwelle (2) in einem Zustand dreht, bei dem der angetriebene Rotor (20) den Antriebsrotor (10) an beiden Seiten in einer Axialrichtung stützt und bei dem der angetriebene Rotor (20) den Antriebsrotor (10) von einer Innenseite her in der Radialrichtung her stützt, wobei der angetriebene Rotor (20) mit der Nockenwelle (2) koaxial verbunden ist; einen Planetenrotor (30), der in Bezug zu dem Antriebsrotor (10) und dem angetriebenen Rotor (20) exzentrisch angeordnet ist, wobei der Planetenrotor eine Drehphase zwischen dem Antriebsrotor (10) und dem angetriebenen Rotor (20) steuert, indem eine Planetenbewegung in einem Getriebeeingriffszustand ausgeführt wird, bei dem der Planetenrotor (30) von einer Innenseite her in der Radialrichtung auf einer exzentrischen Seite mit dem Antriebsrotor (10) und dem angetriebenen Rotor (20) in Eingriff steht; einen Planetenträger (50), der die Planetenbewegung des Planetenrotors (30) in einem Zustand bewirkt, bei dem der Antriebsrotor (10) von der Innenseite her in der Radialrichtung gestützt wird, und bei dem der Planetenrotor (30) von der Innenseite her in der Radialrichtung gestützt wird; und ein elastisches Bauteil (60), das zwischen dem Planetenrotor (30) und dem Planetenträger (50) eingefügt ist, um eine Rückstellkraft zu erzeugen, die den Planetenrotor (30) zu der exzentrischen Seite derart beaufschlagt, dass der Antriebsrotor (10) zu dem angetriebenen Rotor (20) geneigt wird, wobei der Antriebsrotor (10) einen Neigungswinkel θ1 in Bezug zu dem angetriebenen Rotor (20) in einem ersten Neigungszustand (S1) aufweist, bei dem der Antriebsrotor (10) an beiden Seiten in der Axialrichtung mit dem ...

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Ventilzeitvorgabesteuervorrichtung.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Eine Ventilzeitvorgabesteuervorrichtung steuert eine Drehphase zwischen einem Antriebsrotor, der sich mit einer Kurbelwelle dreht, und einem angetriebenen Rotor, der sich unter Verwendung einer Planetenbewegung eines Planetenrotors mit einer Nockenwelle dreht.
  • In der JP 4 360 426 B2 ( US 2009/0 017 952 A1 ) ist ein angetriebener Rotor koaxial mit einer Nockenwelle verbunden, die einen Antriebsrotor von einer radialen Innenseite stützt (Radiallagerung), und den Antriebsrotor an beiden Seiten in der Axialrichtung (Widerlagerung) und von einer radialen Innenseite (Radiallagerung) stützt. Ein Planetenrotor ist exzentrisch zu dem Antriebsrotor und zu dem angetriebenen Rotor angeordnet und kann die Drehphase durch eine Planetenbewegung aufgrund eines Getriebeeingriffzustands an der exzentrischen Seite von der radialen Innenseite steuern. Die Planetenbewegung des Planetenrotors kann durch einen Planetenträger, der den Antriebsrotor von einer radialen Innenseite (Radiallagerung) stützt, gleichmäßig umgesetzt werden. Das Steuerungsansprechverhalten der Ventilzeitvorgabe in Übereinstimmung mit der Drehphase wird durch die Ventilzeitvorgabesteuervorrichtung verbessert.
  • Ferner wird der Planetenrotor in Bezug zu dem Antriebsrotor und dem angetriebenen Rotor durch die Rückstellkraft eines elastischen Bauteils, das zwischen dem Planetenträger und dem Planetenrotor eingefügt ist, zu der exzentrischen Seite beaufschlagt. Dadurch wird das ratternde Geräusch an dem Eingriffsteil des Planetenrotors in Bezug zu dem Antriebsrotor und dem angetriebenen Rotor gesteuert.
  • Aus der DE 10 2008 040 256 A1 ist eine Ventilzeitsteuervorrichtung bekannt, bei welcher ein erstes Drehelement mit einer Kurbelwelle dreht und ein erstes Zahnrad hat. Ein zweites Drehelement dreht mit einer Nockenwelle und hat ein zweites Zahnrad, das axial von dem ersten Zahnrad verschoben ist. Ein Planetendrehelement hat ein drittes und ein viertes Zahnrad, die exzentrisch mit dem ersten bzw. dem zweiten Zahnrad kämmen, um eine Planetendrehbahn durchzuführen. Ein Vorspannelement ist zwischen dem Planetendrehelement und einem Planetenträger angeordnet, der das Planetendrehelement abstützt. Das Planetendrehelement ist an einem Kontaktabschnitt, der eine axiale Mitte hat, mit dem Vorspannelement in Kontakt. Die axiale Mitte ist an einer radial inneren Seite eines kämmenden Abschnitts zwischen dem zweiten und dem vierten Zahnrad angeordnet, das ein größeres Spiel als ein kämmender Abschnitt zwischen dem ersten und dem dritten Zahnrad hat.
  • Aus der DE 10 2014 211 225 A1 ist ein Planetenträger bekannt, der einen gezahnten Rotor von einer Innenseite in einer radialen Richtung stützt und eine radiale Last in einem ersten Bereich aufnimmt, der in einer axialen Richtung von einer Mittenposition aus zu einem Ende hin versetzt ist. Ein Kugellager stützt den Planetenträger von einer Innenseite in der radialen Richtung in einem zweiten Bereich, der von der Mittelposition aus zu einem anderen Ende hin versetzt ist. Das Kugellager ist ein einreihiges Kugellager, das einen Außenring, der durch einen Antriebsrotor gestützt ist, einen Innenring, der den Planetenträger stützt, und eine Vielzahl von Rollelementen hat, die drehbar in einer einzigen Reihe installiert sind, um in Kontakt mit dem Außen- und dem Innenring und zwischen diesen zu sein. Der gezahnte Rotor wird relativ zu der Axialrichtung geneigt und berührt einen Antriebsrotor in der axialen Richtung. Ein Winkel des gezahnten Rotors relativ zu der Axialrichtung ist eingestellt, um kleiner als ein maximal erlaubter Winkel θ zu sein, bei dem es dem Innenring ermöglicht ist, relativ zu der axialen Richtung geneigt zu sein.
  • KURZFASSUNG
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, eine Ventilzeitvorgabesteuervorrichtung zu schaffen, bei dem ein anormales Geräusch verringert werden kann.
  • Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst eine Ventilzeitvorgabesteuervorrichtung, die eine Ventilzeitvorgabe eines Ventils steuert, das durch eine Nockenwelle unter Verwendung eines Drehmoments, das von einer Kurbelwelle für eine Verbrennungsmaschine übertragen wird, geöffnet und geschlossen wird, einen Antriebsrotor, einen angetriebenen Rotor, einen Planetenrotor, einen Planetenträger und ein elastisches Bauteil. Der Antriebsrotor dreht sich mit der Kurbelwelle in einem Zustand, bei dem der Antriebsrotor durch die Nockenwelle von einer Innenseite her in einer Radialrichtung gestützt wird. Der angetriebene Rotor dreht sich mit der Nockenwelle in einem Zustand, bei dem der angetriebene Rotor den Antriebsrotor an beiden Seiten in einer Axialrichtung stützt und bei dem der angetriebene Rotor den Antriebsrotor von einer Innenseite her in einer Radialrichtung stützt. Der angetriebene Rotor ist mit der Nockenwelle koaxial verbunden. Der Planetenrotor ist in Bezug zu dem Antriebsrotor und dem angetriebenen Rotor exzentrisch angeordnet, und steuert eine Drehphase zwischen dem Antriebsrotor und dem angetriebenen Rotor, indem eine Planetenbewegung in einem Getriebeeingriffszustand ausgeführt wird, bei dem der Planetenrotor von einer Innenseite her in der Radialrichtung auf einer exzentrischen Seite mit dem Antriebsrotor und dem angetriebenen Rotor in Eingriff steht. Der Planetenträger bewirkt die Planetenbewegung des Planetenrotors in einem Zustand, bei dem der Antriebsrotor von der Innenseite her in der Radialrichtung gestützt wird, und bei dem der Planetenrotor von einer Innenseite her in der Radialrichtung gestützt wird. Das elastische Bauteil ist zwischen dem Planetenrotor und dem Planetenträger eingefügt, um eine Rückstellkraft zu erzeugen, die den Planetenrotor zu der exzentrischen Seite derart beaufschlagt, dass der Antriebsrotor zu dem angetriebenen Rotor wird ist. Der Antriebsrotor weist einen Neigungswinkel θ1 in Bezug zu dem angetriebenen Rotor in einem ersten Neigungszustand auf, bei dem der Antriebsrotor an beiden Seiten in der Axialrichtung mit dem angetriebenen Rotor in Kontakt steht. Der Antriebsrotor weist einen Neigungswinkel θ2 in Bezug zu dem angetriebenen Rotor in einem zweiten Neigungszustand auf, bei dem der Antriebsrotor an beiden Seiten in der Radialrichtung mit dem angetriebenen Rotor in Kontakt steht. Der Antriebsrotor weist einen Neigungswinkel θ3 in Bezug zu dem angetriebenen Rotor in einem dritten Neigungszustand, bei dem der Antriebsrotor auf beiden Seiten in der Radialrichtung mit der Nockenwelle in Kontakt steht. Ein Verhältnis von θ1 < θ2 und ein Verhältnis von θ1 < θ3 werden erfüllt.
  • Demzufolge ist der Neigungswinkel θ1 in dem ersten Neigungszustand kleiner als der Neigungswinkel θ2 in dem zweiten Neigungszustand, und er ist kleiner als der Neigungswinkel θ3 in dem dritten Neigungszustand, während der Antriebsrotor durch die Rückstellkraft des elastischen Bauteils zu dem angetriebenen Rotor geneigt ist. Daher wird unter den drei Arten der angenommenen Neigungszustände der erste Neigungszustand tatsächlich umgesetzt, und der zweite Neigungszustand und der dritte Neigungszustand können begrenzt werden. Das bedeutet, dass der Antriebsrotor vor dem Kontakt mit dem angetriebenen Rotor und der Nockenwelle in der Radialrichtung, gegen die Rückstellkraft des elastischen Bauteils, mit dem Antriebsrotor an beiden Seiten in der Axialrichtung in Kontakt bleiben kann. Daher kann der Antriebsrotor davor bewahrt werden, sich in der Axialrichtung zu dem angetriebenen Rotor zu bewegen, sodass ein Geräusch, das durch eine Kollision der Rotoren verursacht wird, gesteuert werden kann.
  • Mit anderen Worten kann ein Geräusch, das verursacht wird, wenn der Antriebsrotor mit dem angetriebenen Rotor zusammenstößt, begrenzt werden, während ein anormales Geräusch, das durch ein Spiel bzw. eine Rückwirkung verursacht wird, begrenzt werden kann, indem die Position des Eingriffteils des Planetenrotors in Bezug zu dem Antriebsrotor und dem angetriebenen Rotor eingestellt wird.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Das oben genannte sowie andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Offenbarung werden aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen besser verständlich. in den Zeichnungen zeigen:
  • 1 eine Ansicht, die eine Ventilzeitvorgabesteuervorrichtung gemäß einer Ausführungsform zeigt;
  • 2 eine Schnittansicht entlang einer Linie II-II aus 1;
  • 3 eine Schnittansicht entlang einer Linie III-III aus 1;
  • 4 eine vergrößerte Schnittansicht entlang einer Linie IV-IV aus 2;
  • 5 ein Diagramm, das einen ersten Neigungszustand erklärt, der in einer Phasenanpassungseinheit aus 1 angenommen wird;
  • 6 ein Diagramm, das einen zweiten Neigungszustand erklärt, der in der Phasenanpassungseinheit aus 1 angenommen wird;
  • 7 ein Diagramm, das einen dritten Neigungszustand erklärt, der in der Phasenanpassungseinheit aus 1 angenommen wird; und
  • 8 eine Schnittansicht, die eine Modifikation in der Ausführungsform darstellt.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
  • Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung werden nachstehend mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben. In den Ausführungsformen kann ein Teil, der einem Gegenstand entspricht, der in einer vorhergehenden Ausführungsform beschrieben ist, mit denselben Bezugszeichen versehen sein, und redundante Erklärungen für diesen Teil können ausgelassen werden. Wenn lediglich ein Teil eines Aufbaus in einer Ausführungsform beschrieben wird, kann eine andere vorhergehende Ausführungsform auf die anderen Teile des Aufbaus angewendet werden. Die Teile können kombiniert werden, selbst wenn nicht ausdrücklich schrieben ist, dass die Teile kombiniert werden können. Die Ausführungsformen können teilweise kombiniert werden, selbst wenn nicht ausdrücklich beschrieben ist, dass die Ausführungsformen kombiniert werden können, solange sich die Kombinationen nicht widersprechen.
  • Wie in 1 gezeigt ist, ist eine Ventilzeitvorgabesteuervorrichtung 1 gemäß einer Ausführungsform an ein Übertragungssystem angefügt, das ein Kurbeldrehmoment von einer Kurbelwelle (nicht dargestellt) in einer Verbrennungsmaschine eines Fahrzeugs auf eine Nockenwelle 2 überträgt. Die Nockenwelle 2 öffnet und schließt ein Einlassventil (nicht dargestellt) unter Verwendung einer Übertragung eines Kurbelmoments als ein Ventil der Verbrennungsmaschine. Die Ventilzeitvorgabesteuervorrichtung 1 steuert die Ventilzeitvorgabe des Einlassventils.
  • Wie in den 1 bis 3 gezeigt ist, umfasst die Ventilzeitvorgabesteuervorrichtung 1 ein Stellglied 4, eine Schaltungseinheit 7 und eine Phasenanpassungseinheit 8.
  • Wie in 1 gezeigt ist, die eine Schnittansicht entlang einer Linie I-I aus 2 umfasst, ist das Stellglied 4 ein Elektromotor wie ein bürstenloser Motor und weist einen Gehäusekörper 5 und eine Steuerwelle 6 auf. Der Gehäusekörper 5 ist an einem Fixierungsabschnitt der Verbrennungsmaschine fixiert und stützt die Steuerwelle 6 in einem drehbaren Zustand. Die Schaltungseinheit 7 umfasst eine Ansteuerschaltung und einen Mikrocomputer zum Steuern, und ist außerhalb und/oder innerhalb des Gehäusekörpers 5 angeordnet. Die Schaltungseinheit 7 ist mit dem Stellglied 4 elektrisch verbunden und steuert eine Leistungszufuhr zu dem Stellglied 4, um die Steuerwelle 6 zu drehen.
  • Wie in den 1 bis 3 gezeigt ist, umfasst die Phasenanpassungseinheit 8 einen Antriebsrotor 10, einen angetriebenen Rotor 20, einen Planetenrotor 30, einen Planetenträger 50 und ein elastisches Bauteil 60.
  • Der Antriebsrotor 10 besteht aus Metall und weist insgesamt eine hohle Form auf. Der angetriebene Rotor 20, der Planetenrotor 30, der Planetenrotor 50 und das elastische Bauteil 60 der Phaseneinstelleinheit 8 sind innerhalb des Antriebsrotors 10 gehalten. Wie in den 1, 2 und 4 gezeigt ist, umfasst der Antriebsrotor 10 ein Sonnenrad 11, ein Ritzel 13 und eine Antriebslagerung 15.
  • Das Sonnenrad 11 weist eine zylindrische Form mit einem Vorsprung auf. Das Ritzel 13 weist eine zylindrische Form mit Basis auf. Das Sonnenrad 11 ist mit dem Ritzel 13 einteilig drehbar. Das Sonnenrad 11 und das Ritzel 13 sind miteinander festgezogen. Das Sonnenrad 11 weist ein innenverzahntes Teil 12 mit einem Kopfkreis auf der radialen Innenseite eines Fußkreises auf. Das antriebsseitige innenverzahnte Teil 12 ist an der Seite des großen Durchmessers des Innenumfangs des Umfangswandteils begrenzt. Wie in 1 gezeigt ist, weist das Sonnenrad 11 ein Lagerteil 14 auf der Seite des kleinen Durchmessers des Innenumfangs des Umfangswandteils auf. Das Lagerteil 14 ist in der Axialrichtung über das antriebsseitige innenverzahnte Teil 12 gegenüberliegend zu der Nockenwelle 2 positioniert.
  • Das Ritzel 13 ist koaxial zu der Nockenwelle 2 angeordnet. Die Nockenwelle 2 besteht aus Metall und weist eine zylindrische Form auf. Das Ritzel 13 ist an der radialen Außenseite der Nockenwelle 2 positioniert. Mit andern Worten ist eine Radiallagerung zwischen dem Ritzel 13 und der Nockenwelle 2 abgegrenzt. Eine innere Umfangsoberfläche 13b eines Bodenwandteils des Ritzels 13 ist an der äußeren Umfangsoberfläche 2a der Nockenwelle 2 gleitfähig eingepasst, sodass eine Radiallagerung abgegrenzt ist. Insbesondere wird die innere Umfangsoberfläche 13b durch die Nockenwelle 2 von der Innenseite in der Radialrichtung gestützt. In diesem Zustand erstreckt sich die Nockenwelle 2 von der radialen Innenseite des Ritzels 13 in der Axialrichtung hinweg von dem Sonnenrad 11. Darüber hinaus weist das Ritzel 13 einen hervorstehenden Teil 18 auf, der zu dem Sonnenrad 11 in der Axialrichtung hervorsteht. Der hervorstehende Teil 18 weist eine kreisrunde Form auf, die in der Umfangsrichtung fortläuft. Der hervorstehende Teil 18 ist an der inneren Bodenoberfläche des Bodenwandteils des Ritzels 13 abgegrenzt. Der hervorstehende Teil 18 ist an der radialen Innenseite der Endoberfläche auf der großen Durchmesserseite 11a des Umfangswandteils des Sonnenrads 11 positioniert.
  • Das Ritzel 13 weist eine Mehrzahl von Ritzelzähnen 19 an der äußeren Umfangsoberfläche des Umfangswandteils auf. Die Ritzelzähne 19 stehen in der Radialrichtung nach außen hervor und sind in der Umfangsrichtung in einem regelmäßigen Abstand angeordnet. Eine Zeitvorgabekette (nicht dargestellt) ist zwischen den Ritzelzähnen 19 des Ritzels 13 und einer Mehrzahl von Ritzelzähnen der Kurbelwelle derart angeordnet, dass das Ritzel 13 und die Kurbelwelle miteinander in Eingriff stehen. Ein Kurbeldrehmoment, das von der Kurbelwelle abgegeben wird, wird durch die Zeitvorgabekette auf das Ritzel 13 übertragen. Demzufolge dreht sich der Antriebsrotor 10 mit der Kurbelwelle in einer festgelegten Richtung (gegen den Uhrzeigersinn in 2, im Uhrzeigersinn in 3), während der Antriebsrotor 10 durch die Nockenwelle 2 in der Radialrichtung gestützt wird.
  • Die Antriebslagerung 15 ist an der radialen Innenseite des Lagerteils 14 koaxial angeordnet. Die Antriebslagerung 15 weist eine kreisrunde Form auf und besteht aus Metall. Die Antriebslagerung 15 ist eine Radiallagerung vom Einzelreihentyp, bei der eine Reihe von sphärischen Rollelementen 15c zwischen dem Außenrad 15a und dem Innenrad 15b angeordnet sind. Das Außenrad 15a ist an der inneren Umfangsoberfläche 14a des Lagerteils 14 durch Presspassung koaxial derart eingepasst, dass sich das Sonnenrad 11 und die Antriebslagerung 15 einteilig miteinander drehen können.
  • Wie in 1 und 3 gezeigt ist, ist der angetriebene Rotor 20, der die zylindrische Form mit Basis bzw. Boden aufweist und aus Metall besteht, an der radialen Innenseite des Ritzels 13 koaxial angeordnet. Mit anderen Worten stützt der angetriebene Rotor 20 den Antriebsrotor 10 in der Radialrichtung als eine Radiallagerung. Von dem Umfangswandteil des angetriebenen Rotors 20, der in 1 gezeigt ist, ist die äußere Umfangsoberfläche der Bodenwandseite 20a mit der inneren Umfangsoberfläche der Bodenwandseite 13a des Umfangswandteils des Ritzels 13 derart eingepasst, dass die äußere Umfangsoberfläche der Bodenwandseite 20a den Antriebsrotor 10 an der radialen Innenseite als eine Radiallagerung stützt.
  • Der angetriebene Rotor 20 wird zwischen dem Sonnenrad 11 und dem Ritzel 13 in der Axialrichtung gestützt, und stützt den Antriebsrotor 10 auf beiden Seiten in der Axialrichtung als eine Widerlagerung. Eine Öffnungsendoberfläche 20b des Umfangswandteils des angetriebenen Rotors 10 steht mit einer Endoberfläche der großen Durchmesserseite 11a des Umfangswandteils des Sonnenrads 11 in Kontakt, und stützt den Antriebsrotor 10 als ein Widerlager von einer Seite aus, die in der Axialrichtung benachbart zu der Nockenwelle 2 ist. Andererseits steht eine äußere Endoberfläche 20c des Bodenwandteils des angetriebenen Rotors 20 mit der Kopfendoberfläche 18a des hervorstehenden Teils 18 des Bodenwandteils des Ritzels 13 in Kontakt und stützt den Antriebsrotor 10 von der in der Axialrichtung gegenüberliegenden Seite der Nockenwelle 2 her als ein Widerlager.
  • Wie in 1 und 3 gezeigt ist, weist der angetriebene Rotor 20 ein Verbindungsteil 22 an dem Mittelteil des Bodenwandteils auf, das mit der Nockenwelle 2 koaxial verbunden werden soll. Der angetriebene Rotor 20, der sich in derselben Richtung dreht (im Uhrzeigersinn in 3), kann sich in Bezug zu dem Antriebsrotor 10 in einem Zustand drehen, bei dem der angetriebene Rotor 20 den Antriebsrotor 10 auf beiden Seiten in der Axialrichtung (Widerlagerung) und von der Innenseite in der Radialrichtung (Radiallagerung) stützt.
  • Der angetriebene Rotor 20 weist ein innenverzahntes Teil auf einer Antriebsseite 24 mit einem Kopfkreis auf der radialen Innenseite eines Fußkreises auf. Das innenverzahnte Teil auf der angetriebenen Seite 24 ist an der inneren Umfangsoberfläche der Öffnungsseite des Umfangswandteils abgegrenzt. Das innenverzahnte Teil 24 der angetriebenen Seite ist in Bezug zu dem innenverzahnten Teil 12 auf der angetriebenen Seite in der Axialrichtung zu der Nockenwelle 2 versetzt angeordnet, ohne sich in der Radialrichtung zu überschneiden. Der Innendurchmesser des innenverzahnten Teils auf der angetriebenen Seite 24 ist kleiner eingestellt als der Innendurchmesser des innenverzahnten Teils auf der Antriebsseite 12. Die Anzahl der Zähne des innenverzahnten Teils auf der angetriebenen Seite 24 ist kleiner eingestellt als die Anzahl der Zähne des innenverzahnten Teils auf der Antriebsseite 12.
  • Wie in den 1 bis 4 gezeigt ist, ist der Planetenrotor (Getrieberotor) 30, der als Ganzes eine Scheibenform aufweist und aus Metall besteht, exzentrisch zu den Rotoren 10 und 20 angeordnet. Der Planetenrotor 30 weist ein Planetenrad 31 und eine Planetenlagerung 36 auf.
  • Wie in den 1 bis 3 gezeigt ist, ist das Planetenrad 31 derart angeordnet, dass es sich von der radialen Innenseite des angetriebenen Rotors 20 zu der radialen Innenseite des innenverzahnten Teils auf der Antriebsseite 12 erstreckt. Das Planetenrad 31 besteht aus Metall und weist eine Ringform mit einem Vorsprung auf. Das Planetenrad 31 weist den außenverzahnten Teil 32, 34 mit einem Kopfkreis an der radialen Außenseite eines Fußkreises um die äußere Umfangsoberfläche des Umfangswandteils auf. Das außenverzahnte Teil der Antriebsseite 32 steht mit dem innenverzahnten Teil der Antriebsseite 12 von der radialen Innenseite her auf der exzentrischen Seite in Eingriff, auf der das Planetenrad 31 zu den Rotoren 10 und 20 exzentrisch ist. Das außenverzahnte Teil der angetriebenen Seite 34 ist an einer Position ausgebildet, die sich mit dem außenverzahnten Teil der Antriebsseite 32 in der Radialrichtung nicht überschneidet. Insbesondere ist das außenverzahnte Teil der angetriebenen Seite 34 derart positioniert, dass es in der Axialrichtung in Bezug zu dem außenverzahnten Teil der Antriebsseite 32 zu der Nockenwelle 2 verschoben ist. Der Außendurchmesser des außenverzahnten Teils der angetriebenen Seite 34 unterscheidet sich von dem außenverzahnten Teil der Antriebsseite 32 und ist kleiner als der Außendurchmesser des außenverzahnten Teils der Antriebsseite 32. Die Anzahl der Zähne des außenverzahnten Teils der angetriebenen Seite 34 ist kleiner eingestellt als die Anzahl der Zähne des außenverzahnten Teils der Antriebsseite 32. Das außenverzahnte Teil der angetriebenen Seite 34 steht mit dem innenverzahnten Teil der angetriebenen Seite 24 von der radialen Innenseite her auf der exzentrischen Seite in Eingriff.
  • Wie in 1 gezeigt ist, ist die Mitte Cbs des Eingriffteils Pbs zwischen dem außenverzahnten Teil der angetriebenen Seite 34 und dem innenverzahnten Teil der angetriebenen Seite 24 im Vergleich zu der Mitte Cr des Radiallagerungsteils Pr in der Axialrichtung, in der das Ritzel 13 durch den angetriebenen Rotor 20 gestützt ist, in der Axialrichtung verschoben, und zwar in der Axialrichtung hinweg von der Nockenwelle 2. Die Axialmitte Cbs des Eingriffteils Pbs stellt eine Mitte einer Fläche dar, an der das außenverzahnte Teil der angetriebenen Seite 34 und das innenverzahnte Teil der angetriebenen Seite 24 tatsächlich in Eingriff stehen und sich in der Axialrichtung miteinander überschneiden. Die Axialmitte Cr des Radiallagerungsteils Pr stellt eine Mitte einer Fläche dar, an der die Umfangsoberflächen 13a, 20a des Ritzels 13 und der angetriebene Rotor 20 sich tatsächlich in der axialen Richtung gleitfähig überschneiden.
  • Wie in den 1 bis 3 gezeigt ist, ist die Planetenlagerung 36 derart angeordnet, dass sie sich von der radialen Innenseite des außenverzahnten Teils der Antriebsseite 32 zu der radialen Innenseite des außenverzahnten Teils der angetriebenen Seite 34 erstreckt. Die Planetenlagerung 36 besteht aus Metall und weist eine kreisrunde Form auf. Die Planetenlagerung 36 ist eine Radiallagerung vom Einzelreihentyp, bei der eine Reihe von sphärischen Rollelementen 36c zwischen dem Außenrad 36a und dem Innenrad 36b eingefügt ist. Das Außenrad 36a ist an der inneren Umfangsoberfläche 31a des Planetenrads 31 durch Presspassung koaxial derart eingepasst, dass das Planetenrad 31 und die Planetenlagerung 36 einteilig in der Lage sind, eine Planetenbewegung auszuführen.
  • Der Planetenträger 50 besteht aus Metall und weist eine zum Teil exzentrische zylindrische Form auf. Der Planetenträger 50 ist derart angeordnet, dass er sich von der radialen Innenseite des Planetenrotors 30 zu der radialen Innenseite des Lagerteils 14 erstreckt. Der Planetenträger 50 weist eine Eingangseinheit 51 mit einer zylindrischen Oberfläche auf, die koaxial zu den Rotoren 10 und 20 und der Steuerwelle 6 ist. Die Eingangseinheit 51 ist auf der inneren Umfangsoberfläche des Umfangswandteils ausgebildet. Die Eingangseinheit 51 weist einen Verbindungsschlitz 52 auf, der auf das Anschlussstück 53 eingepasst ist, und die Steuerwelle 6 ist durch das Anschlussstück 52 mit dem Planetenträger 50 derart verbunden, dass sich der Planetenträger 50 einteilig mit der Steuerwelle 6 drehen kann.
  • Wie in 1 gezeigt ist, weist der Planetenträger 50 ein Koaxialteil 56 auf der äußeren Umfangsoberfläche des Umfangswandteils auf. Das Koaxialteil 56 weist eine zylindrische Oberfläche auf, die zu den Rotoren 10 und 20 koaxial ist. Das Koaxialteil 56 ist an dem Innenrad 15b der Antriebslagerung 15 von der Außenseite her koaxial eingepasst, und stützt den Antriebsrotor 10 von der radialen Innenseite her (Radiallagerung). In diesem Zustand kann sich der Planetenträger 50 in Bezug zu den Rotoren 10 und 20 drehen, während er sich koaxial dreht.
  • Wie in den 1 bis 3 gezeigt ist, weist der Planetenträger 50 ein exzentrisches Teil 54 an der äußeren Umfangsoberfläche des Umfangswandteils auf. Das exzentrische Teil 54 weist eine zylindrische Oberfläche auf, die zu den Rotoren 10 und 20 exzentrisch ist. Das exzentrische Teil 54 ist auf dem Innenrad 36b der Planetenlagerung 36 von der äußeren Seite her koaxial eingepasst, und stützt den Planetenrotor 30 von der radialen Innenseite (Radiallagerung). In diesem Lagerungszustand bewirkt der Planetenträger 50 die Planetenbewegung des Planetenrotors 30 in Übereinstimmung mit der Relativdrehung zu dem Antriebsrotor 10. Zu dieser Zeit umläuft der Planetenrotor 30, der sich in der eigenen Umfangsrichtung dreht, die Drehrichtung des Planetenträgers 50 in einem Getriebeeingriffzustand, bei dem er mit den Rotoren 10 und 20 an der exzentrischen Seite in Eingriff steht.
  • In einem konkaven Abschnitt 55, der an zwei Positionen in der Umfangsrichtung des exzentrischen Teils 54 geöffnet ist, ist ein metallisch elastisches Bauteil 60 aufgenommen. Das elastische Bauteil 60 ist eine Blattfeder mit einem annähernden U-förmigen Querschnitt. Das elastische Bauteil 60 ist zwischen dem Innenrad 36b der Planetenlagerung 36 des Planetenrotors 30 und dem konkaven Abschnitt 55 eingefügt. Das elastische Bauteil 60 ist in der Radialrichtung des Planetenrotors 30 komprimiert und derart elastisch verformt, dass die Rückstellkraft erzeugt wird.
  • Wie in den 2 und 3 gezeigt ist, wird eine Grundlinie L angenommen, die sich gerade entlang der Radialrichtung erstreckt, in welcher der Planetenrotor 30 zu den Rotoren 10 und 20 exzentrisch ist. Das elastische Bauteil 60 ist an symmetrischen Positionen um die Grundlinie L in einem beliebigen Bereich in der Axialrichtung angeordnet. Wie in den 2 und 4 gezeigt ist, erzeugt demzufolge die Gesamtheit der Rückstellkräfte des elastischen Bauteils 60 eine Radialkraft Fe, die an der exzentrischen Seite entlang der Grundlinie L auf den Planetenrotor 30 wirkt, und eine Radialkraft Fo, die auf der anderen Seite, die der exzentrischen Seite gegenüberliegt (nachstehend als ”die andere Seite” bezeichnet), entlang der Grundlinie L auf den Planetenträger 50 wirkt. Auf diese Weise wird der Planetenrotor 30 durch die Radialkraft Fe auf der exzentrischen Seite derart beaufschlagt, dass der Eingriffzustand der Rotoren 10 und 20 auf der exzentrischen Seite aufrechterhalten werden kann, während jedes elastische Bauteil 60 durch die Radialkraft Fo auf der anderen Seite in dem konkaven Abschnitt 55 gehalten wird.
  • Die Phasenanpassungseinheit 8 steuert die Drehphase zwischen dem Antriebsrotor 10 und dem angetriebenen Rotor 20 übereinstimmend mit dem Drehzustand der Steuerwelle 6 derart, dass die Ventilzeitvorgabe in geeigneter Weise für die Betriebssituation der Verbrennungsmaschine gesteuert werden kann.
  • Wenn der Planetenträger 50 keine Relativdrehung zu dem Rotor 10 ausführt, dreht sich insbesondere die Steuerwelle 6 mit derselben Geschwindigkeit wie der Antriebsrotor 10, und der Planetenrotor 30 führt keine Planetenbewegung aus und dreht sich mit den Rotoren 10 und 20. Infolgedessen ist die Drehphase im Wesentlichen dieselbe und die Ventilzeitvorgabe wird beibehalten.
  • Wenn der Planetenträger 50 eine Relativdrehung in der Rückwärtsrichtung zu dem Rotor 10 ausführt, dreht sich die Steuerwelle 6 mit einer niedrigeren Geschwindigkeit oder in einer entgegengesetzten Richtung zu dem Antriebsrotor 10, und der angetriebene Rotor 20 führt durch eine Planetenbewegung des Planetenrotors 30 eine Relativdrehung in der Rückwärtsrichtung zu dem Antriebsrotor 10 aus. Infolgedessen wird die Drehphase zurückgestellt, um die Ventilzeitvorgabe zu verzögern.
  • Wenn der Planetenträger 50 eine Relativdrehung in der Vorwärtsrichtung zu dem Rotor 10 ausführt, dreht sich die Steuerwelle 6 mit einer höheren Geschwindigkeit als der Antriebsrotor 10, und der angetriebene Rotor 20 führt durch eine Planetenbewegung des Planetenrotors 30 eine Relativdrehung in der Vorwärtsrichtung zu dem Antriebsrotor 10 aus. Infolgedessen wird die Drehphase vorverlegt, um die Ventilzeitvorgabe vorzuverlegen.
  • Nachstehend wird eine Korrelation der Radialkräfte, die in der Phasenanpassungseinheit 8 erzeugt werden, basierend auf 4 beschrieben.
  • Die Radialkraft Fe, die durch das elastische Bauteil 60 auf die exzentrische Seite wirkt, wird auf eine Radialkraft Fed verteilt, in welcher der Planetenrotor 30 den Antriebsrotor 10 zu der exzentrischen Seite drückt, und eine Radialkraft Fes, in welcher der Planetenrotor 30 den angetriebenen Rotor 20 zu der exzentrischen Seite drückt. Die Radialkraft Fed wirkt von dem Planetenrotor 30 durch das Eingriffteil Pbd der Getriebeteile 12 und 32 auf den Antriebsrotor 10. Die Radialkraft Fes wirkt von dem Planetenrotor 30 durch das Eingriffteil Pbs der Getriebeteile 24 und 34 auf den angetriebenen Rotor 20.
  • Die Radialkraft Fred, in welcher der Antriebsrotor 10 den Planetenrotor 30 zu der anderen Seite drückt, wird als eine Reaktion auf die Radialkraft Fed erzeugt. Die Radialkraft Fres, in welcher der angetriebene Rotor 20 den Planetenrotor 30 zu der anderen Seite drückt, wird als eine Reaktion auf die Radialkraft Fes erzeugt. Die Radialkraft Fred wirkt von dem Antriebsrotor 10 durch das Eingriffteil Pbd der Getriebeteile 12 und 32 auf den Planetenrotor 30. Die Radialkraft Fres wirkt von dem angetriebenen Rotor 20 durch das Eingriffteil Pbs der Getriebeteile 24 und 34 auf den Planetenrotor 30.
  • Die Radialkraft Fo, die durch das elastische Bauteil 60 zu der anderen Seite wirkt, wirkt durch den Planetenträger 50 zu der anderen Seite auf den Antriebsrotor 10. Infolgedessen wird die Radialkraft Fo auf eine Radialkraft Fod verteilt, in welcher der Antriebsrotor 10 den Planetenrotor 30 zu der anderen Seite drückt, und eine Radialkraft Fos, in welcher der Antriebsrotor 10 den angetriebenen Rotor 20 zu der anderen Seite drückt. Die Radialkraft Fod wirkt von dem Antriebsrotor 10 durch das Eingriffteil Pbd der Getriebeteile 12 und 32 auf den Planetenrotor 30. Die Radialkraft Fos wirkt von dem Antriebsrotor 10 durch das Radiallagerungsteil Pr der Umfangsoberflächen 13a und 20a auf den Antriebsrotor 20.
  • Die Radialkraft Frod, in welcher der Planetenrotor 30 gegen den Antriebsrotor 10 drückt, wird als eine Reaktion auf die Radialkraft Fod erzeugt. Die Radialkraft Fros, in welcher der angetriebene Rotor 20 den Antriebsrotor 10 zu der exzentrischen Seite drückt, wird als eine Reaktion auf die Radialkraft Fos erzeugt. Die Radialkraft Frod wirkt von dem Planetenrotor 30 durch das Eingriffteil Pbd der Getriebeteile 12 und 32 auf den Antriebsrotor 10. Die Radialkraft Fros wirkt von dem angetriebenen Rotor 20 durch das Radiallagerungsteil Pr der Umfangsoberflächen 13a und 20a auf den Antriebsrotor 10.
  • Die Radialkraft Fes, Fos, die auf den angetriebenen Rotor 20 wirkt, wird mit der Nockenwelle 2 gestützt, die mit dem Rotor 20 verbunden ist. Darüber hinaus heben sich die Radialkraft Fed, Frod und die Radialkraft Fred, Fod, die durch das Eingriffteil der Getriebeteile 12 und 32 auf den Antriebsrotor 10 und den Planetenrotor 30 wirken, jeweils gegenseitig auf. Zudem sind die axiale Mitte Cbs des Eingriffteils Pbs und die axiale Mitte Cr des Radiallagerungsteils Pr, zu der die Radialkraft Fres und die Radialkraft Fros jeweils wirken (vgl. 1), in der Axialrichtung zueinander verschoben. Somit erzeugen die Radialkraft Fres und die Radialkraft Fros ein Neigungsmoment Mi, um eine Neigung des Antriebsrotors 10 zu dem angetriebenen Rotor 20 im Uhrzeigersinn der 4 vorzunehmen.
  • Der Antriebsrotor 10 wird durch das Neigungsmoment Mi geneigt, und die Endoberfläche 11a des Antriebsrotors 10 steht mit der Endoberfläche 20b des angetriebenen Rotors 20 auf der anderen Seite in Kontakt. Daher wird der Antriebsrotor 10 durch den angetriebenen Rotor 20 von der Seite, die in der Axialrichtung zu der Nockenwelle 2 benachbart ist (Widerlagerung), gestützt und das Widerlagerungsteil Po kann abgegrenzt werden. Auf der exzentrischen Seite steht die Endoberfläche 18a des Antriebsrotors 10 mit der Endoberfläche 20c des angetriebenen Rotors 20 in Kontakt, und der Antriebsrotor 10 wird durch den angetriebenen Rotor 20 von der in der Axialrichtung gegenüberliegenden Seite der Nockenwelle 2 (Widerlagerung) her derart abgestützt, dass das Widerlagerungsteil Pe abgegrenzt werden kann.
  • Das heißt, das Widerlagerungsteil Pe des Antriebsrotors 10 wird an dem angetriebenen Rotor 20 auf der exzentrischen Seite durch den Kontakt zwischen der Endoberfläche 18a des hervorstehenden Teils 18, das in der Axialrichtung von dem Antriebsrotor 10 hervorsteht, und dem angetriebenen Rotor 20 abgegrenzt. Infolge dessen ist das Widerlagerungsteil Pe des Antriebsrotors 10 an dem angetriebenen Rotor 20 auf der exzentrischen Seite übereinstimmend mit dem räumlichen Verhältnis der Endoberflächen 11a und 18a auf der radialen Innenseite des Widerlagerungsteils Po des Antriebsrotors 10 an dem angetriebenen Rotor 20 auf der anderen Seite positioniert.
  • Um die Neigung des Antriebsrotors 10 und der Widerlagerung des angetriebenen Rotors 20 umzusetzen, werden bei dieser Ausführungsform drei Arten von Neigungszuständen S1, S2, S3 des Rotors 10 angenommen, wie in den 5 bis 7 gezeigt ist. Ein Neigungswinkel θ1 ist in dem Neigungszustand S1 definiert. Ein Neigungswinkel θ2 ist in dem Neigungszustand S2 definiert. Ein Neigungswinkel θ3 ist in dem Neigungszustand S3 definiert. Ferner sind für die Neigungswinkel θ1, θ2, θ3 die physikalischen Größen δ1, δ2, δ3, L1, L2, L3 definiert.
  • Wie in 5 gezeigt ist, wird angenommen, dass sich der Antriebsrotor 10 in dem ersten Neigungszustand S1 befindet, bei dem die Endoberflächen 11a und 18a mit dem angetriebenen Rotor 20 an den beiden Seiten in der Axialrichtung in Kontakt stehen. In diesem Fall ist der Neigungswinkel θ1 des Antriebsrotors 10 zu dem angetriebenen Rotor 20 in dem Zustand S1 definiert. Der Neigungswinkel θ1 ist durch die folgende Formel 1 unter Verwendung der physikalischen Größen δ1 und L1 annäherungsweise gegeben, wobei δ1 eine Differenz (Da-T) in einer Dimension zwischen den axialen Abstand Da und der axialen Dicke T darstellt. Der axiale Abstand Da ist zwischen den Endoberflächen 11a, 18a in der Axialrichtung definiert, in der die Widerlagerung durch den angetriebenen Rotor 20 zu dem Antriebsrotor 10 ausgeführt wird. Der angetriebene Rotor 20 weist die axiale Dicke T in der Axialrichtung zwischen den Endoberflächen 11a, 18a auf. L1 stellt einen radialen Abstand zwischen dem Widerlagerungsteil Pe des Antriebsrotors 10 an dem angetriebenen Rotor 20 auf der exzentrischen Seite dar, und in der Radialrichtung das Widerlagerungsteil Po des Antriebsrotors 10 an dem angetriebenen Rotor 20 auf der anderen Seite. Das heißt, L1 ist als die Summe (Rd1e + Rd1o) aus dem Radius Rd1e des Widerlagerungsteils Pe auf der exzentrischen Seite und dem Radius Rd1o des Widerlagerungsteils Po auf der anderen Seite definiert. θ1 ≈ arctan (δ1/L1) (Formel 1)
  • Wie in 6 gezeigt ist, wird angenommen, dass der Antriebsrotor 10 in dem zweiten Neigungszustand S2 ist, bei dem die innere Umfangsoberfläche 13a mit dem angetriebenen Rotor 20 auf den beiden Seiten in der Radialrichtung in Kontakt steht. In diesem Fall ist der Neigungswinkel θ2 des Antriebsrotors 10 zu dem angetriebenen Rotor 20 in dem Zustand S2 definiert. Der Neigungswinkel θ2 ist durch die nachfolgende Formel 2 unter Verwendung der physikalischen Größen δ2 und L2 annäherungsweise gegeben, wobei δ2 eine Differenz (Φd2 – Φs) in einer Dimension zwischen dem Durchmesser Φd2 und dem Durchmesser Φ2 darstellt. Die innere Umfangsoberfläche 13a weist den Durchmesser Φd2 auf, bei dem die Radiallagerung durch den angetriebenen Rotor 20 zu dem Antriebsrotor 10 ausgeführt wird. Die äußere Umfangsoberfläche 20a weist den Durchmesser Φ2 auf, bei dem die Radiallagerung zwischen dem Antriebsrotor 10 und dem angetriebenen Rotor 20 ausgeführt wird. L2 stellt eine Lagerungsweite des Radiallagerungsteils Pr durch den angetriebenen Rotor 20 zu dem Antriebsrotor 10 in der Axialrichtung dar. Das heißt, L2 ist als eine Axiallänge des Radiallagerungsteils Pr der Umfangsoberflächen 13a, 20a, die sich miteinander überschneiden, definiert. θ2 ≈ arctan(δ2/L2) (Formel 2)
  • Wie in 7 gezeigt ist, wird angenommen, dass sich der Antriebsrotor 10 in dem dritten Neigungszustand S3 befindet, bei dem die innere Umfangsoberfläche 13b mit der Nockenwelle 2 an den beiden Seiten in der Radialrichtung in Kontakt steht. In diesem Fall ist der Neigungswinkel θ3 des Antriebsrotors 10 zu dem angetriebenen Rotor 20 in dem Zustand S3 definiert. Der Neigungswinkel θ3 ist durch die nachfolgende Formel 3 unter Verwendung der physikalischen Größen δ3 und L3 näherungsweise gegeben, wobei δ3 eine Differenz (Φd3 – Φc) in einer Dimension zwischen dem Durchmesser Φd3 und dem Durchmesser Φc darstellt. Die innere Umfangsoberfläche 13b weist den Durchmesser Φd3 auf, an dem die Radiallagerung durch die Nockenwelle 2 zu dem Antriebsrotor 10 ausgeführt wird. Die äußere Umfangsoberfläche 2a weist den Durchmesser Φc auf, an dem die Radiallagerung zwischen dem Antriebsrotor 10 und der Nockenwelle 2 ausgeführt wird. L3 stellt eine Lagerungsweite des Radiallagerungsteils Pc (vgl. 4 und 7) durch die Nockenwelle 2 zu dem Antriebsrotor 10 in der Axialrichtung dar. Das heißt, L3 ist als eine Axiallänge des Radiallagerungsteils Pc der Umfangsoberflächen 13b, 2a, die sich miteinander überschneiden, definiert. θ3 ≈ arctan(δ3/L3) (Formel 3)
  • Unter den oben genannten Definitionen werden in dieser Ausführungsform die folgenden Formeln 4 und 5 erfüllt, um den zweiten Neigungszustand S2 und den dritten Neigungszustand S3 zu begrenzen während der erste Neigungszustand S1 umgesetzt wird. Daher kann vor dem Kontakt mit dem angetriebenen Rotor 20 und der Nockenwelle 2 an den beiden Seiten in der Radialrichtung, der Antriebsrotor 10 einen Kontakt mit dem angetriebenen Rotor 20 an den beiden Seiten in der Axialrichtung beibehalten. In dieser Ausführungsform ist der Aufbau der Phasenanpassungseinheit 8 dazu ausgelegt, sowohl die Formel 6 als auch 7, die aus den Formeln 4 und 5 und den Formeln 1 bis 3 definiert sind, zu erfüllen. θ1 < θ2 (Formel 4) θ1 < θ3 (Formel 5) θ1/L1 < θ2/L2 (Formel 6) θ1/L1 < θ3/L3 (Formel 7)
  • Nachstehend werden eine Aktion und Wirkung der Ventilzeitvorgabesteuervorrichtung 1 beschrieben.
  • Die Formeln 4 und 5 sind in der Ventilzeitvorgabesteuervorrichtung 1 erfüllt. Das heißt, der Neigungswinkel θ1 in dem ersten Neigungszustand S1 ist kleiner als der Neigungswinkel θ2 in dem zweiten Neigungszustand S2 und ist kleiner als der Neigungswinkel θ3 in dem dritten Neigungszustand S3, wenn der Antriebsrotor 10 zu dem angetriebenen Rotor 20 durch die Rückstellkraft des elastischen Bauteils 60 geneigt wird. Unter den drei Arten der angenommenen Neigungszustände S1, S2, S3 wird der erste Neigungszustand S1 tatsächlich umgesetzt, und der zweite Neigungszustand S2 und der dritte Neigungszustand S3 werden begrenzt.
  • Das bedeutet, dass der Antriebsrotor 10 gegen die Rückstellkraft des elastischen Bauteils 60, vor dem Kontakt mit dem angetriebenen Rotor 20 und der Nockenwelle 2 an den beiden Seiten in der Radialrichtung, mit dem angetriebenen Rotor 20 an den beiden Seiten in der Axialrichtung in Kontakt bleiben kann. Daher kann der Antriebsrotor 10 in einer Bewegung zu dem angetriebenen Rotor 20 in der Axialrichtung an den beiden Seiten begrenzt werden, und ein anormales Geräusch, das durch die Kollision der Rotoren 10 und 20 verursacht wird, kann dahingehend gesteuert werden, dass mehr Ruhe gewährleistet wird.
  • Darüber hinaus kann in dem Neigungszustand S1, S2, S3 der Neigungswinkel θ1, θ2, θ3 annäherungsweise jeweils durch die Formel 1, 2, 3 ausgerückt werden. Die Formeln 4 und 5 werden ebenso erfüllt, wenn die Formeln 6 und 7 erfüllt sind. Das heißt, der Neigungswinkel θ1 in dem ersten Neigungszustand S1 kann in angemessener Weise kleiner eingerichtet werden als einer vom dem Neigungswinkel θ2 in dem zweiten Neigungszustand S2 und dem Neigungswinkel θ3 in dem dritten Neigungszustand S3, bei dem die Struktur derart angepasst wird, dass sie die Formeln 6 und 7 erfüllt. Da der Antriebsrotor 10 gemäß der Ventilzeitvorgabesteuervorrichtung 1 mit dem Aufbau, der die Formeln 6 und 7 erfüllt, in einer Bewegung in der Axialrichtung an den beiden Seiten begrenzt werden kann, kann daher das Geräusch, das durch die Kollision der Rotoren 10 und 20 verursacht wird, zuverlässiger begrenzt werden.
  • Zudem werden die Axialmitte Cr des Radiallagerungsteils Pr des Antriebsrotors 10 an dem angetriebenen Rotor 20 und die Axialmittel Cbs des Eingriffteils Pbs des Planetenrotors 30 zu dem angetriebenen Rotor 20 in der Axialrichtung zueinander verschoben. In diesem Fall wird es einfach, das Neigungsmoment Mi zu erzeugen, das den Antriebsrotor 10 durch die Rückstellkraft des elastischen Bauteils 60 zu dem angetriebenen Rotor 20 neigt. Demzufolge kann der Antriebsrotor 10, der durch das Neigungsmoment Mi geneigt wird, sicher in dem ersten Neigungszustand S1 gehalten werden, bei dem der Antriebsrotor 10 mit dem angetriebenen Rotor 20 an den beiden Seiten in der Axialrichtung in Kontakt steht. Daher kann das Geräusch, das durch die Kollision der Rotoren 10 und 20 verursacht wird, zuverlässiger begrenzt werden.
  • Zudem ist das Widerlagerungsteil Pe des Antriebsrotors 10 durch den angetriebenen Rotor 20 auf der exzentrischen Seite auf der radialen Innenseite des Widerlagerungsteils Po des Antriebsrotors 10 an dem angetriebenen Rotor 20 auf der anderen Seite positioniert. Das Widerlagerungsteil Pe auf der exzentrischen Seite wird durch den Kontakt zwischen dem angetriebenen Rotor 20 und dem hervorstehenden Teil 18, das in der Axialrichtung von dem Antriebsrotor 10 hervorsteht, abgegrenzt. Da ein Raum 17 (vgl. 1 und 4), der die Neigung des Antriebsrotors 10 zulässt, auf der radialen Außenseite des hervorstehenden Teils 18 gebildet werden kann, ist es dadurch einfacher, den ersten Neigungszustand S1 des Antriebsrotors 10 in Kontakt mit dem angetriebenen Rotor 20 auf beiden Seiten in der Axialrichtung umzusetzen. Daher kann das Geräusch, das durch die Kollision der Rotoren 10 und 20 verursacht wird, zuverlässiger begrenzt werden.
  • Nachstehend werden Modifikationen der Ausführungsform beschrieben.
  • Die axiale Mitte Cr des Radiallagerungsteils Pr und die axiale Mitte Cbs des Eingriffteils Pbs können sich in der Radialrichtung miteinander überschneiden, während die Formel 4 und die Formel 5 erfüllt sind, und der Antriebsrotor 10 wird durch die Rückstellkraft des elastischen Bauteils 60 zu dem angetriebenen Rotor 20 geneigt.
  • Das Widerlagerungsteil Pe auf der exzentrischen Seite kann auf der radialen Außenseite des Widerlagerungsteils Po auf der anderen Seite, die der exzentrischen Seite gegenüberliegt, positioniert sein, während die Formel 4 und die Formel 5 erfüllt werden, und der Antriebsrotor 10 wird durch die Rückstellkraft des elastischen Bauteils 60 zu dem angetriebenen Rotor 20 geneigt.
  • Wie in 8 gezeigt ist, kann der angetriebene Rotor 20 einen hervorstehenden Teil 18 aufweisen, der von einer äußeren Endoberfläche 20c des Bodenwandteils zu der Nockenwelle in der Axialrichtung hervorsteht. Das Widerlagerungsteil Pe auf der exzentrischen Seite kann durch eine Kopfendoberfläche 18a des hervorstehenden Teils 18 in Kontakt mit der inneren Bodenoberfläche des Bodenwandteils des Ritzels 13 abgegrenzt sein.
  • Es können ein elastisches Bauteil 60 oder drei oder mehr elastische Bauteile 60 an einer geeigneten Position zwischen dem Planetenrotor 30 und dem Planetenträger 50 angeordnet sein, während die Rückstellkraft erzeugt wird, um den Planetenrotor 30 zu der exzentrischen Seite zu beaufschlagen.
  • Die vorliegende Offenbarung kann auf die andere Ausstattung angewendet werden, welche die Ventilzeitvorgabe eines Auslassventils anpasst oder die Ventilzeitvorgabe von sowohl dem Einlassventil aus auch dem Auslassventil anpasst.
  • Solche Änderungen und Modifikationen sind dahingehend zu verstehen, dass sie in dem Umfang der vorliegenden Offenbarung, wie sie in den anhängigen Ansprüchen definiert ist, umfasst sind.

Claims (4)

  1. Ventilzeitvorgabesteuervorrichtung (1), die eine Ventilzeitvorgabe eines Ventils steuert, das durch eine Nockenwelle (2) unter Verwendung eines Drehmoments, das von einer Kurbelwelle für eine Verbrennungsmaschine übertragen wird, geöffnet und geschlossen wird, wobei die Ventilzeitvorgabesteuervorrichtung (1) aufweist: einen Antriebsrotor (10), der sich mit der Kurbelwelle in einem Zustand dreht, bei dem der Antriebsrotor (10) durch die Nockenwelle (2) von einer Innenseite her in einer Radialrichtung gestützt wird; einen angetriebenen Rotor (20), der sich mit der Nockenwelle (2) in einem Zustand dreht, bei dem der angetriebene Rotor (20) den Antriebsrotor (10) an beiden Seiten in einer Axialrichtung stützt und bei dem der angetriebene Rotor (20) den Antriebsrotor (10) von einer Innenseite her in der Radialrichtung her stützt, wobei der angetriebene Rotor (20) mit der Nockenwelle (2) koaxial verbunden ist; einen Planetenrotor (30), der in Bezug zu dem Antriebsrotor (10) und dem angetriebenen Rotor (20) exzentrisch angeordnet ist, wobei der Planetenrotor eine Drehphase zwischen dem Antriebsrotor (10) und dem angetriebenen Rotor (20) steuert, indem eine Planetenbewegung in einem Getriebeeingriffszustand ausgeführt wird, bei dem der Planetenrotor (30) von einer Innenseite her in der Radialrichtung auf einer exzentrischen Seite mit dem Antriebsrotor (10) und dem angetriebenen Rotor (20) in Eingriff steht; einen Planetenträger (50), der die Planetenbewegung des Planetenrotors (30) in einem Zustand bewirkt, bei dem der Antriebsrotor (10) von der Innenseite her in der Radialrichtung gestützt wird, und bei dem der Planetenrotor (30) von der Innenseite her in der Radialrichtung gestützt wird; und ein elastisches Bauteil (60), das zwischen dem Planetenrotor (30) und dem Planetenträger (50) eingefügt ist, um eine Rückstellkraft zu erzeugen, die den Planetenrotor (30) zu der exzentrischen Seite derart beaufschlagt, dass der Antriebsrotor (10) zu dem angetriebenen Rotor (20) geneigt wird, wobei der Antriebsrotor (10) einen Neigungswinkel θ1 in Bezug zu dem angetriebenen Rotor (20) in einem ersten Neigungszustand (S1) aufweist, bei dem der Antriebsrotor (10) an beiden Seiten in der Axialrichtung mit dem angetriebenen Rotor (20) in Kontakt steht, der Antriebsrotor (10) einen Neigungswinkel θ2 in Bezug zu dem angetriebenen Rotor (20) in einem zweiten Neigungszustand (S2) aufweist, bei dem der Antriebsrotor (10) an beiden Seiten in der Radialrichtung mit dem angetriebenen Rotor (20) in Kontakt steht, der Antriebsrotor (10) einen Neigungswinkel θ3 in Bezug zu dem angetriebenen Rotor (20) in einem dritten Neigungszustand (S3) aufweist, bei dem der Antriebsrotor (10) an beiden Seiten in der Radialrichtung mit der Nockenwelle (2) in Kontakt steht, und ein Verhältnis von θ1 < θ2 und ein Verhältnis von θ1 < θ3 erfüllt werden.
  2. Ventilzeitvorgabesteuervorrichtung (1) nach Anspruch 1, wobei eine Differenz zwischen einem Axialabstand (Da) zwischen beiden Seiten (11a, 18a) des Antriebsrotors (10), der durch den angetriebenen Rotor (20) als eine Widerlagerung gestützt wird, und einer Axialdicke (T) des angetriebenen Rotors (20) zwischen den beiden Seiten in der Axialrichtung als δ1 definiert ist, eine Differenz zwischen einem Durchmesser (ϕd2) von einer inneren Umfangsoberfläche (13a) des Antriebsrotors (10), an welcher der angetriebene Rotor (20) den Antriebsrotor (10) als ein Radiallagerung stützt, und einem Durchmesser (ϕs) einer äußeren Umfangsoberfläche (20a) des angetriebenen Rotors (20), an welcher der angetriebene Rotor (20) den Antriebsrotor (10) als eine Radiallagerung stützt, als δ2 definiert ist, eine Differenz zwischen einem Durchmesser (ϕd3) von einer inneren Umfangsoberfläche (13b) des Antriebsrotors (10), an der die Nockenwelle (2) den Antriebsrotor (10) als eine Radiallagerung stützt, und einem Durchmesser (ϕc) einer äußeren Umfangsoberfläche (2a) der Nockenwelle (2), an der die Nockenwelle (2) den Antriebsrotor (10) als eine Radiallagerung stützt, als δ3 definiert ist, ein Radialabstand (Dr) zwischen einem Widerlagerungsteil (Pe), an dem der angetriebene Rotor (20) den Antriebsrotor (10) auf der exzentrischen Seite stützt, und einem Widerlagerungsteil (Po), an dem der angetriebene Rotor (20) den Antriebsrotor (10) auf der anderen Seite, die der exzentrischen Seite in der Radialrichtung gegenüberliegt, stützt, als L1 definiert ist, und der angetriebene Rotor (20) den Antriebsrotor (10) in einem Radiallagerungsteil (Pr) mit einer Lagerungsweite von L2 in der Axialrichtung stützt, die Nockenwelle (2) den Antriebsrotor (10) in einem Radiallagerungsteil (Pc) mit einer Lagerungsweite von L3 in der Axialrichtung stützt, und ein Verhältnis von δ1/L1 < δ2/L2 und ein Verhältnis von δ1/L1 < δ3/L3 erfüllt sind.
  3. Ventilzeitvorgabesteuervorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei eine axiale Mitte (Cr) eines Radiallagerungsteils (Pr), an dem der angetriebene Rotor (20) den Antriebsrotor (10) stützt, und eine axiale Mitte (Cbs) eines Eingriffteils (Pbs), an dem der angetriebene Rotor (20) mit dem Planetenrotor (30) in Eingriff seht, in der Axialrichtung zueinander verschoben sind.
  4. Ventilzeitvorgabesteuervorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der angetriebene Rotor (20) den Antriebsrotor (10) an einem ersten Widerlagerungsteil (Pe) auf der exzentrischen Seite stützt, der angetriebene Rotor (20) den Antriebsrotor (10) an einem zweiten Widerlagerungsteil (Po) auf der anderen Seite, die der exzentrischen Seite gegenüber liegt, stützt, einer von dem Antriebsrotor (10) und dem angetriebenen Rotor (20) ein hervorstehendes Teil (18) aufweist, das in der Axialrichtung hervorsteht, das erste Widerlagerungsteil (Pe) durch das hervorstehende Teil, das mit dem anderem von dem Antriebsrotor (10) und dem angetriebenen Rotor (20) in Kontakt steht, abgegrenzt ist, und das erste Widerlagerungsteil (Pe) auf einer radialen Innenseite des zweiten Widerlagerungsteils (Po) positioniert ist.
DE102016105143.8A 2015-04-02 2016-03-21 Ventilzeitvorgabesteuervorrichtung Active DE102016105143B4 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015076210A JP6394471B2 (ja) 2015-04-02 2015-04-02 バルブタイミング調整装置
JP2015-076210 2015-04-02

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102016105143A1 DE102016105143A1 (de) 2016-10-06
DE102016105143B4 true DE102016105143B4 (de) 2018-01-04

Family

ID=56937562

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102016105143.8A Active DE102016105143B4 (de) 2015-04-02 2016-03-21 Ventilzeitvorgabesteuervorrichtung

Country Status (3)

Country Link
US (1) US9850788B2 (de)
JP (1) JP6394471B2 (de)
DE (1) DE102016105143B4 (de)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6308176B2 (ja) * 2015-06-23 2018-04-11 株式会社Soken バルブタイミング調整装置
CN109653828B (zh) 2017-10-10 2022-02-22 博格华纳公司 轴承跨距缩小的偏心齿轮
JP6939397B2 (ja) * 2017-10-19 2021-09-22 株式会社デンソー バルブタイミング調整装置
US11092046B2 (en) * 2018-03-30 2021-08-17 Mitsubishi Electric Corporation Valve timing regulation device
JP7198099B2 (ja) * 2019-02-01 2022-12-28 株式会社デンソー バルブタイミング調整装置

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090017952A1 (en) * 2007-07-09 2009-01-15 Denso Corporation Valve timing control apparatus
DE102014211225A1 (de) * 2013-06-14 2014-12-18 Denso Corporation Ventilzeiteinstellvorrichtung

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4442574B2 (ja) 2006-02-24 2010-03-31 株式会社デンソー バルブタイミング調整装置
JP4760953B2 (ja) 2009-05-18 2011-08-31 株式会社デンソー バルブタイミング調整装置
JP2011236877A (ja) * 2010-05-13 2011-11-24 Denso Corp バルブタイミング調整装置
JP5494547B2 (ja) 2011-04-06 2014-05-14 株式会社デンソー バルブタイミング調整装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090017952A1 (en) * 2007-07-09 2009-01-15 Denso Corporation Valve timing control apparatus
DE102008040256A1 (de) * 2007-07-09 2009-01-15 Denso Corp., Kariya-shi Ventilzeitsteuervorrichtung
JP4360426B2 (ja) * 2007-07-09 2009-11-11 株式会社デンソー バルブタイミング調整装置
DE102014211225A1 (de) * 2013-06-14 2014-12-18 Denso Corporation Ventilzeiteinstellvorrichtung

Also Published As

Publication number Publication date
US9850788B2 (en) 2017-12-26
JP2016196837A (ja) 2016-11-24
US20160290181A1 (en) 2016-10-06
JP6394471B2 (ja) 2018-09-26
DE102016105143A1 (de) 2016-10-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102016105143B4 (de) Ventilzeitvorgabesteuervorrichtung
DE112016002883B4 (de) Ventilsteuerzeitanpassungsvorrichtung
DE69818946T2 (de) Vorrichtung zur Steuerung der Drehphase
DE102006000442B4 (de) Ventilzeitabstimmungseinstellvorrichtung
DE102007000107B4 (de) Ventilzeitabstimmungssteuergerät
EP2676011B1 (de) 3-wellen-verstellgetriebe mit zwei mechanischen anschlägen
DE102015101222A1 (de) Ventilzeitsteuergerät
EP2611647A1 (de) Verstellantrieb für verstelleinrichtungen eines kraftfahrzeugsitzes
DE102014211225A1 (de) Ventilzeiteinstellvorrichtung
DE102009000690A1 (de) Ventilzeitabstimmungseinstellvorrichtung
DE112017002023T5 (de) Ventilsteuerzeiteneinstellvorrichtung
DE102015110687A1 (de) Ventilzeitsteuereinrichtung
DE102015102543B3 (de) Vorrichtung zur Phasenverschiebung des Drehwinkels eines Antriebsteils zu einem Abtriebsteil
DE112019007262T5 (de) Spannungswellen-getriebeeinheit, zahnradübertragungsvorrichtung und ventilsteuerwechselvorrichtung
DE102010045258B4 (de) Vorrichtung zur Phasenverschiebung des Drehwinkels eines Antriebsrades zu einem Abtriebsrad
DE102007000130A1 (de) Ventilzeitsteuereinrichtung mit einer Anhalteeinrichtung
DE102007000279B4 (de) Ventilzeitgebungssteuerung
DE102016205748B3 (de) Stellgetriebe
DE102015120170B4 (de) Ventilsteuerzeit-Steuervorrichtung
DE102018113091A1 (de) Verstellvorrichtung, insbesondere Nockenwellenversteller
DE102004007052A1 (de) Verstelleinrichtung für eine Welle
WO2022258109A1 (de) Stellgetriebe und verfahren zur montage eines stellgetriebes eines elektromechanischen nockenwellenverstellers
EP3578769A1 (de) Verstellvorrichtung, insbesondere nockenwellenversteller
WO2017194046A1 (de) Stellantrieb
DE102012107678B4 (de) Vorrichtung zur Phasenverschiebung des Drehwinkels eines Antriebsteils zu einem Abtriebsteil

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R079 Amendment of ipc main class

Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: F01L0001344000

Ipc: F01L0001352000

R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final