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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Ventil-Timing-Anpassungsvorrichtung.
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HINTERGRUND
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Es ist hinlänglich bekannt, dass eine Ventil-Timing-Anpassungsvorrichtung in einer Leistungsübertragungsstrecke angeordnet ist, die eine Leistung von einer Antriebswelle einer Verbrennungsmaschine auf eine angetriebene Welle einer Verbrennungsmaschine überträgt, und dass die Ventil-Timing-Anpassungsvorrichtung ein Ventil-Timing eines Einlassventils oder eines Auslassventils anpasst, das durch die angetriebene Welle angetrieben wird, um zu öffnen und zu schließen. Wenn die Ventil-Timing-Anpassungsvorrichtung hydraulisch ist, umfasst die Ventil-Timing-Anpassungsvorrichtung ein Gehäuse, das sich zusammen mit der Antriebswelle oder der angetriebenen Welle und einem Flügelrotor dreht, der an einem Endabschnitt der Anderen von der Antriebswelle oder der angetriebenen Welle fixiert ist. Ferner dreht sich der Flügelrotor in Bezug zu dem Gehäuse in einer Vorverlegungsrichtung oder einer Verzögerungsrichtung, indem ein Betriebsöl zu einer ersten Öldruckkammer oder einer zweiten Öldruckkammer zugeführt wird, die in dem Gehäuse umfasst sind. Eine Zufuhr des Betriebsöls wird durch ein Ölkanalschaltventil ausgeführt.
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Gemäß der
US 8910602 B2 ist das Ölkanalschaltventil in der Ventil-Timing-Anpassungsvorrichtung ein Ventil, das an einen mittleren Abschnitt des Flügelrotors angeordnet ist und einen Steuerkolben umfasst. Das Ölkanalschaltventil umfasst eine Buchse, die verschiedene Anschlüsse umfasst, und den Steuerkolben, der sich in dem Steuerkolben in einer Axialrichtung des Steuerkolbens bewegt.
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Die Buchse ist rohrförmig und erstreckt sich in der Axialrichtung. Die Buchse umfasst einen Zufuhranschluss, einen ersten Ablaufanschluss, einen ersten Steueranschluss, einen zweiten Steueranschluss und einen zweiten Ablaufanschluss in dieser Reihenfolge zu einer Nockenwelle. Der Zufuhranschluss steht mit einem Ölzufuhrkanal der Nockenwelle in Verbindung. Der erste Ablaufanschluss steht über einen Ablaufölkanal, der die Nockenwelle in einer Radialrichtung durchdringt, mit einem ersten Ablaufraum in Verbindung, der an einer Position außerhalb der Nockenwelle liegt. Der erste Steueranschluss steht mit der ersten Öldruckkammer in Verbindung. Der zweite Steueranschluss steht mit der zweiten Öldruckkammer in Verbindung. Der zweite Ablaufanschluss steht mit einem zweiten Ablaufraum in Verbindung, welcher der Nockenwelle in Bezug zu dem Flügelrotor gegenüberliegt.
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Der Steuerkolben umfasst einen Ölverbindungskanal, der an einem axialen mittleren Abschnitt des Steuerkolbens angeordnet ist, und steuert den Zufuhranschluss, der in Abhängigkeit von einer Axialrichtungsposition des Steuerkolbens mit dem ersten Steueranschluss oder mit dem zweiten Steueranschluss verbunden werden soll.
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Wenn das Betriebsöl der ersten Öldruckkammer zugeführt wird, steuert das Ölkanalschaltventil den Zufuhrkanal derart, dass er mit dem ersten Steuerkanal verbunden wird, und es steuert den zweiten Steueranschluss derart, dass er mit dem zweiten Ablaufanschluss verbunden wird. In diesem Fall fließt das Betriebsöl aus der zweiten Öldruckkammer durch den zweiten Steueranschluss in den zweiten Ablaufanschluss und wird danach in den zweiten Ablaufraum abgeführt. Wenn das Betriebsöl der zweiten Öldruckkammer zugeführt wird, steuert das Ölkanalschaltventil den Zufuhranschluss derart, dass er mit dem zweiten Steueranschluss verbunden wird, und es steuert den ersten Steueranschluss derart, dass er mit dem ersten Ablaufanschluss verbunden wird. In diesem Fall fließt das Betriebsöl aus der ersten Öldruckkammer durch den ersten Steueranschluss in den Ablaufölkanal und wird danach in den ersten Ablaufraum abgeführt.
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KURZFASSUNG
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Es ist notwendig, das Betriebsöl, das zu dem ersten Ablaufraum und dem zweiten Ablaufraum abgeführt wird, zu einem Ölspeicherabschnitt der Verbrennungsmaschine zurückzuführen. Daher stehen bei der Ventil-Timing-Anpassungsvorrichtung, die in der
US 8910602 B2 offenbart ist, der erste Ablaufraum und der zweite Ablaufraum über einen Raum, der an einer Position außerhalb des Gehäuses liegt, miteinander in Verbindung.
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Wenn jedoch eine Timing-Riemenscheibe an einer Außenwand des Gehäuses angeordnet ist, liegt ein Raum, zu dem die Timing-Riemenscheibe frei liegt, an einer Position zwischen dem ersten Ablaufraum und dem zweiten Ablaufraum und steht mit dem ersten Ablaufraum und dem zweiten Ablaufraum in Verbindung. Daher haftet das Betriebsöl, das in den ersten Ablaufraum und in den zweiten Ablaufraum abgeführt wird, an der Timing-Riemenscheibe und an einem trockenen Riemen, und es kann ein relatives Gleiten zwischen der Timing-Riemenscheibe und dem trockenen Riemen erzeugt werden.
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung eine Ventil-Timing-Anpassungsvorrichtung zu schaffen, bei der ein Ölverbindungskanal an einem axialen mittleren Abschnitt eines Ölkanalschaltventils angeordnet ist, und durch die verhindert werden kann, dass ein Betriebsöl, das von dem Ölkanalschaltventil zu einem außenliegenden Raum abgeführt wird, an einer Timing-Riemenscheibe und an einem trockenen Riemen anhaftet.
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst die Ventil-Timing-Anpassungsvorrichtung ein Gehäuse, einen Flügelrotor, eine Buchse und einen Steuerkolben. Eine Antriebswelle oder eine angetriebene Welle wird als eine erste Welle bezeichnet, und die Andere von der Antriebswelle oder der angetriebenen Welle wird als eine zweite Welle bezeichnet. Das Gehäuse umfasst eine Timing-Riemenscheibe, die über einen trockenen Riemen mit der ersten Welle verbunden ist und sich zusammen mit der ersten Welle dreht. Der Flügelrotor ist an einem Endabschnitt der zweiten Welle fixiert und umfasst einen Flügel, der einen Innenraum des Gehäuses in eine erste Öldruckkammer und eine zweite Öldruckkammer unterteilt, die in einer Umfangsrichtung in Bezug zu dem Flügel jeweils auf einer Seite und der anderen Seite angeordnet sind. Der Flügelrotor dreht sich in Abhängigkeit von Öldrücken des Betriebsöls, das der ersten Öldruckkammer und der zweiten Öldruckkammer zugeführt wird, in Bezug zu dem Gehäuse.
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Die Buchse ist an einem mittleren Abschnitt des Flügelrotors angeordnet. Die Buchse umfasst einen Zufuhranschluss, einen Ablaufanschluss, einen ersten Steueranschluss, einen zweiten Steueranschluss und einen ersten Ablaufölkanal in dieser Reihenfolge zu der zweiten Welle. Der Zufuhranschluss steht mit einem Ölzufuhrkanal der zweiten Welle in Verbindung. Der Ablaufkanal steht mit einem ersten Ablaufraum in Verbindung, der an einer Position außerhalb der zweiten Welle liegt. Der erste Steueranschluss steht mit der ersten Öldruckkammer in Verbindung. Der zweite Steueranschluss steht mit der zweiten Öldruckkammer in Verbindung. Der erste Ablaufölkanal steht mit einem zweiten Ablaufraum, welcher der zweiten Welle in Bezug zu dem Flügelrotor gegenüberliegt, in Verbindung.
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Der Steuerkolben bewegt sich in eine Axialrichtung in der Buchse. Der Steuerkolben umfasst einen Ölverbindungskanal, der an einem axialen mittleren Abschnitt des Steuerkolbens angeordnet ist und steuert den Zufuhrkanal, der in Abhängigkeit von einer Axialrichtungsposition des Steuerkolbens mit dem ersten Steueranschluss oder dem zweiten Steueranschluss verbunden werden soll. Der Steuerkolben steuert den Zufuhranschluss derart, dass er mit dem ersten Steueranschluss verbunden wird, und steuert den zweiten Steueranschluss derart, dass er mit dem ersten Ablaufölkanal verbunden wird, falls das Betriebsöl der ersten Öldruckkammer zugeführt wird. Der Steuerkolben steuert den Zufuhranschluss derart, dass er mit dem zweiten Steueranschluss verbunden wird, und steuert den ersten Steueranschluss derart, dass er mit dem Ablaufkanal verbunden wird, falls das Betriebsöl der zweiten Öldruckkammer zugeführt wird.
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Der Ablaufanschluss ist über einen zweiten Ablaufölkanal, welche in der zweiten Welle angeordnet ist oder derart bereitgestellt ist, dass er den Flügelrotor und die zweite Welle überbrückt, mit dem ersten Ablaufraum verbunden. Der zweite Ablaufraum ist über einen dritten Ablaufölkanal, welcher derart bereitgestellt ist, dass er den Flügelrotor und die zweite Welle überbrückt, mit dem ersten Ablaufraum verbunden.
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Bei der Ventil-Timing-Anpassungsvorrichtung steht der zweite Ablaufraum über den dritten Ablaufölkanal mit dem ersten Ablaufraum in Verbindung. Daher fließt das Betriebsöl aus der zweiten Öldruckkammer über den zweiten Steueranschluss und den ersten Ablaufölkanal in den zweiten Ablaufraum und wird danach über den dritten Ablaufölkanal in den ersten Ablaufraum abgeführt. Obwohl ein Raum, zu dem eine Timing-Riemenscheibe des Gehäuses freiliegt, in Bezug zu dem ersten Ablaufraum und dem zweiten Ablaufraum abgedichtet ist, kann somit das Betriebsöl, das in den ersten Ablaufraum und den zweiten Ablaufraum abgeführt wird, in einem Ölspeicherabschnitt der Verbrennungsmaschine zurückgeführt werden ohne einer Leckage zu unterliegen. Somit ist der Ölverbindungskanal an dem axialen mittleren Abschnitt des Steuerkolbens des Ölkanalschaltventils angeordnet, und es kann verhindert werden, dass das Betriebsöl, das aus dem Ölkanalschaltventil zu einem außenliegenden Raum abgeführt wird, an der Timing-Riemenscheibe und dem trockenen Riemen anhaftet.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die oben genannten sowie andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Offenbarung werden aus der nachstehenden ausführlichen Beschreibung mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen besser verständlich. In den Zeichnungen zeigen:
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1 eine Schnittansicht, die eine Ventil-Timing-Anpassungsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
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2 ein Diagramm, das ein Gehäuse, und einen Flügelrotor aus Sicht einer Linie II-II in 1 zeigt;
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3 ein vergrößertes Diagramm einer Fläche III in 1, das eine Ausgangsposition eines Steuerkolbens eines Ölkanalschaltventils zeigt;
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4 ein Diagramm, das den Steuerkolben zeigt, der sich in 3 aus einer Position eine vorbestimmte Strecke bewegt;
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5 ein Diagramm, das den Steuerkolben zeigt, der sich in 4 aus einer Position eine vorbestimmte Strecke bewegt; und
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6 eine Schnittansicht, welche die Ventil-Timing-Anpassungsvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt.
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BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORM
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Nachstehend werden Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. Die im Wesentlichen selben Teile und die Bauteile werden durch dieselben Bezugszeichen angezeigt und eine Beschreibung derselben wird ausgelassen.
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[Erste Ausführungsform]
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1 ist ein Diagramm, das eine Ventil-Timing-Anpassungsvorrichtung 10 gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt. Die Ventil-Timing-Anpassungsvorrichtung 10 ändert eine Drehphase einer Nockenwelle 12 in Bezug zu einer Kurbelwelle 11 einer Verbrennungsmaschine, um ein Ventil-Timing eines Einlassventils anzupassen, das nicht dargestellt ist und durch die Nockenwelle 12 zum Öffnen und Schließen angetrieben wird. Die Ventil-Timing-Anpassungsvorrichtung 10 ist in einer Leistungsübertragungsstrecke angeordnet, die eine Leistung von der Kurbelwelle 11 auf die Nockenwelle 12 überträgt. Die Kurbelwelle 11 ist eine Antriebswelle. Die Nockenwelle 12 ist eine angetriebene Welle.
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Mit Bezug auf die 1 und 2 wird ein Grundaufbau der Ventil-Timing-Anpassungsvorrichtung 10 beschrieben.
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Die Ventil-Timing-Anpassungsvorrichtung 10 umfasst ein Gehäuse 13, einen Flügelrotor 14 und ein Ölkanalschaltventil 15. Das Gehäuse 13 umfasst einen Mantel 16, eine Abdeckung 17 und eine Timing-Riemenscheibe 18. Der Mantel 16 weist eine rohrförmige Gestalt mit Boden auf und ist zu der Nockenwelle 12 koaxial. Der Mantel 16 umfasst eine Mehrzahl von Unterteilungswandabschnitten 19, die in einer Radialrichtung nach Innen hervorstehen. Der Mantel 16 umfasst einen Öffnungsabschnitt 20, der zu einem Raum außerhalb des Mantels 16 freiliegt, und der Öffnungsabschnitt 20 liegt an einer Mitte eines Bodens des Mantels 16. Der Öffnungsabschnitt 20 ist in einem Ablaufraum 38 umfasst. Der Flügelrotor 14 ist zwischen der Nockenwelle 12 und dem Ablaufraum 38 eingefügt. Mit anderen Worten liegt der Ablaufraum 38 der Nockenwelle 12 in Bezug zu dem Flügelrotor 14 gegenüber. Der Ablaufraum 38 ist ein zweiter Ablaufraum. Die Abdeckung 17 ist an einem Endabschnitt der Nockenwelle 12 eingepasst und ist durch einen Bolzen 21 an einem Öffnungsendabschnitt des Mantels 16 befestigt. Die Timing-Riemenscheibe 18 ist zusammen mit der Abdeckung 17 durch den Bolzen 21 an dem Mantel 16 fixiert. Ein trockener Riemen 22 ist um die Timing-Riemenscheibe 18 und die Kurbelwelle 11 gewickelt. Das Gehäuse 13 dreht sich zusammen mit der Kurbelwelle 11.
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Der Flügelrotor 14 umfasst eine Nabe 23, eine Mehrzahl von Flügeln 24 und eine Tellerfeder 25. Die Nabe 23 weist eine rohrförmige Gestalt auf und ist an dem Endabschnitt der Nockenwelle 12 durch einen Buchsenbolzen 26 fixiert. Der Flügel 24 steht von der Nabe 23 in der Radialrichtung nach außen hervor. Ein Raum, der durch jeden der Unterteilungswandabschnitte 19 des Mantels 16 unterteilt ist, ist durch den Flügel 24 in eine Verzögerungskammer 27 und eine Vorverlegungskammer 28 unterteilt. Die Verzögerungskammer 27 ist eine erste Öldruckkammer und liegt in einer Umfangsrichtung in Bezug zu dem Flügel 24 auf einer Seite. Die Vorverlegungskammer 28 ist eine zweite Öldruckkammer und liegt in der Umfangsrichtung in Bezug zu dem Flügel 24 auf der anderen Seite. Die Tellerfeder 25 ist ein Element, das von der Nabe 23 und dem Flügel 24 getrennt ist, und es ist zusammen mit der Nabe 23 durch den Buchsenbolzen 26 an der Nockenwelle 12 befestigt. Der Flügelrotor 14 dreht sich in Abhängigkeit eines Öldrucks in der Verzögerungskammer 27 und der Vorverlegungskammer 28 in einer Verzögerungsrichtung oder einer Vorverlegungsrichtung in Bezug zu dem Gehäuse 13.
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Das Ölkanalschaltventil 15 liegt an einem mittleren Abschnitt des Flügelrotors 14 und umfasst den Buchsenbolzen 26 und einen Steuerkolben 29.
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Der Buchsenbolzen 26 ist ein Bolzen eines Halbgewindetyps. Der Buchsenbolzen 26 wird von dem Ablaufraum 38 aus in den Flügelrotor 14 eingesetzt und danach in die Nockenwelle 12 eingedreht. Der Buchsenbolzen 26 umfasst einen Kopfabschnitt, einen Gewindeabschnitt 31 und eine Buchse 32, die zwischen dem Kopfabschnitt 30 und dem Gewindeabschnitt 31 eingefügt ist. Die Buchse 32 weist eine rohrförmige Gestalt auf und erstreckt sich in dem mittleren Abschnitt des Flügelrotors 14 in der Axialrichtung. Die Buchse 32 durchdringt die Nabe 23 und ist in ein Bodenloch 33 eingesetzt, das zu einer Endoberfläche der Nockenwelle 12 gehört. Die Buchse 32 umfasst verschiedene Anschlüsse, welche diese in der Radialrichtung durchdringen.
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Der Steuerkolben 29 bewegt sich in einem Steuerkolbenaufnahmeloch 34 in der Axialrichtung. Das Steuerkolbenaufnahmeloch 34 weist eine rohrförmige Gestalt mit Boden auf und ist in der Buchse 32 umfasst. Das Steuerkolbenaufnahmeloch 34 umfasst in Öffnungsende, an dem eine Anschlagplatte 35 eingepasst ist. Der Steuerkolben 29 wird durch eine Feder 36 zu der Anschlagplatte 35 beaufschlagt. Eine Axialrichtungsposition des Steuerkolbens 29, die eine Position des Steuerkolbens 29 in der Axialrichtung ist, wird durch ein Gleichgewicht zwischen einer Beaufschlagungskraft der Feder 36 und einem Anpressdruck eines Linearsolenoids 37 bestimmt. Der Linearsolenoid 37 liegt an einer Position, die dem Steuerkolben 29 in Bezug zu der Anschlagplatte 35 gegenüberliegt. Der Steuerkolben 29 wird wahlweise mit jedem der Anschlüsse der Buchse 32 in Abhängigkeit von der Axialrichtungsposition verbunden.
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Das Ölkanalschaltventil 15 wird in einem ersten Betriebszustand betrieben, bei dem eine Ölpumpe 93 mit der Verzögerungskammer 27 verbunden ist und die Vorverlegungskammer 28 mit dem Ablaufraum 38 verbunden ist, in einem zweiten Betriebszustand, bei dem die Ölpumpe 93 mit der Vorverlegungskammer 28 verbunden ist und die Verzögerungskammer 27 mit dem Ablaufraum 38 verbunden ist, oder in einem Haltezustand, bei dem das Ölkanalschaltventil sowohl die Verzögerungskammer 27 als auch die Vorverlegungskammer 28 absperrt. In dem ersten Betriebszustand wird der Verzögerungskammer 27 ein Betriebsöl zugefürt und aus der Vorverlegungskammer 28 abgeführt. Im zweiten Betriebszustand wird der Vorverlegungskammer 28 das Betriebsöl zugeführt und aus der Verzögerungskammer 27 abgeführt. In dem Haltezustand wird das Betriebsöl in der Verzögerungskammer 27 und der Vorverlegungskammer 28 beibehalten.
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Wenn bei dem oben genannten Aufbau die Drehphase der Nockenwelle 12 in Bezug zu einem Sollwert vorverlegt ist, steuert die Ventil-Timing-Anpassungsvorrichtung 10 das Ölkanalschaltventil 15 derart, dass sie in dem ersten Betriebszustand betrieben wird. Demnach dreht sich der Flügelrotor 14 in Bezug zu dem Gehäuse 13 in der Verzögerungsrichtung und die Drehphase der Nockenwelle 12 wird verzögert.
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Wenn die Drehphase der Nockenwelle 12 in Bezug zu dem Sollwert verzögert ist, steuert die Ventil-Timing-Anpassungsvorrichtung 10 das Ölkanalschaltventil 15 derart, dass sie in dem zweiten Betriebszustand betrieben wird. Demnach dreht sich der Flügelrotor 14 in Bezug zu dem Gehäuse 13 in der Vorverlegungsrichtung und die Drehphase der Nockenwelle 12 wird vorverlegt.
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Wenn die Drehphase der Nockenwelle 12 mit dem Sollwert übereinstimmt, steuert die Ventil-Timing-Anpassungsvorrichtung 10 das Ölkanalschaltventil 15 derart, dass sie in dem Haltebetrieb betrieben wird. Demnach wird die Drehphase der Nockenwelle 12 aufrechterhalten, sodass sie konstant bleibt.
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In Bezug auf die 1 bis 5 wird ein ausführlicher Aufbau der Ventil-Timing-Anpassungsvorrichtung 10 beschrieben.
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Wie in den 1 und 3 gezeigt ist, umfasst die Buchse 32 einen Zufuhranschluss 40, einen Ablaufanschluss 41, einen ersten Steueranschluss 42, einen zweiten Steueranschluss 43 und einen ersten Ablaufölkanal 44 in dieser Reihenfolge zu der Nockenwelle 12. Der Zufuhranschluss 40 steht über Ölzufuhrkanäle 91 und 92 mit einem Abfuhranschluss der Ölpumpe 93 in Verbindung. Der Ablaufanschluss 41 steht über einen zweiten Ablaufölkanal 45 mit einem Ablaufraum 39 in Verbindung. Der Ablaufraum 39 ist ein Raum außerhalb der Nockenwelle 12. Der Ablaufraum 39 ist ein erster Ablaufraum. Der erste Steueranschluss 42 steht über einen Verzögerungsölkanal 48 des Flügelrotors 14 mit der Verzögerungskammer 27 in Verbindung. Der zweite Steueranschluss 42 steht über einen Vorverlegungsölkanal 49 des Flügelrotors 14 mit der Vorverlegungskammer 28 in Verbindung. Der erste Ablaufölkanal 44 ist ein ringförmiger Spalt zwischen dem Buchsenbolzen 26 und dem Steuerkolben 29 und steht mit dem Ablaufraum 38 in Verbindung. Der Ablaufraum 38 ist über einen dritten Ablaufölkanal 46, der den Flügelrotor 14 und die Nockenwelle 12 überbrückt, mit dem Ablaufraum 39 in Verbindung.
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Die Nockenwelle 12 umfasst den Ölzufuhrkanal 91, eine ringförmige Nut 50, die an einem Öffnungsendabschnitt des Bodenlochs 33 angeordnet ist und eine Ringform aufweist, eine Kerbe 51, die sich von der ringförmigen Nut 50 in der Radialrichtung nach außen erstreckt, und ein Durchgangsloch 52, das von der ringförmigen Nut 50 zu dem Ablaufraum 39 durchdringt. Der Ölzufuhrkanal 91 ist über den Ölzufuhrkanal 92, der in einem Zylinderkopf angeordnet ist, mit der Ölpumpe 93 verbunden. Die ringförmige Nut 50 und die Kerbe 51 liegen an Positionen, die in einem Abstand von dem Flügelrotor 14 getrennt sind, der kleiner als ein Abstand ist, durch den die ringförmige Nut 50 und die Kerbe 51 von dem Ölzuführkanal 51 getrennt sind.
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Die Nabe 23 umfasst ein Durchgangsloch 53, das in der Axialrichtung durchdringt. Eine Position des Durchgangslochs 53 in der Umfangsrichtung ist dieselbe wie eine Position der Kerbe 51 in der Umfangsrichtung. Zumindest ein Teil des Durchganslochs 53 überschneidet sich in der Radialrichtung mit der Kerbe 51. Daher steht ein erstes Ende des Durchgangslochs 53 mit der Kerbe 51 in Verbindung.
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Die Tellerfeder 25 umfasst eine Kerbe 54, die sich in der Radialrichtung nach innen erstreckt. Eine Position der Kerbe 54 in der Umfangsrichtung ist dieselbe wie die Position des Durchgangslochs 53 in der Umfangsrichtung. Zumindest ein Teil der Nut 54 überschneidet sich in der Radialrichtung mit dem Durchgangsloch 53. Daher steht die Kerbe 54 mit einem zweiten Ende des Durchgangslochs 53 in Verbindung.
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Der zweite Ablaufölkanal 45 umfasst die ringförmige Nut 50, die in der Nockenwelle 12 ausgebildet ist, die Nut 51 und das Durchgangsloch 52. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist der zweite Ablaufölkanal 45 lediglich in der Nockenwelle 12 angeordnet.
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Der dritte Ablaufölkanal 46 umfasst die Nut 54 und das Durchgangsloch 53, das in dem Flügelrotor 14 ausgebildet ist, die Nut 51 und das Durchgangsloch 52, das in der Nockenwelle 12 ausgebildet ist. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist ein Teil des dritten Ablaufölkanals 46 ein Teil des zweiten Ablaufölkanals 45. In dieser Ausführungsform sind die Kerbe 51 und das Durchgangsloch 52 ein Teil des dritten Ablaufölkanals 46 und ein Teil des zweiten Ablaufölkanals 45.
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Der Linearsolenoid 37 ist an einer Riemenabdeckung 75 angebracht, die einen Innenraum umfasst, in dem ein Dichtungselement 77 zwischen einem Riemenscheibenfreilegungsraum 76, der ein Raum ist, zu dem die Timing-Riemenscheibe 18 freigelegt ist, und dem Ablaufraum 38 eingefügt ist. Ein Dichtungselement 78 ist zwischen dem Riemenscheibenfreilegungsraum 76 und dem Ablaufraum 39 eingefügt. Somit ist der Riemenscheibenfreilegungsraum 76 in Bezug zu dem Ablaufraum 38 und dem Ablaufraum 39 abgedichtet. Der Ablaufraum 39 steht mit einem Ölspeicherabschnitt der Verbrennungsmaschine in Verbindung.
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Der Steuerkolben 29 umfasst ein Rohrelement mit Boden 55, das eine rohrförmige Gestalt mit Boden aufweist, und ein Anschlagelement 56.
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Das Rohrelement mit Boden 55 umfasst einen rohrförmigen Abschnitt 57, der zu der Buchse 32 koaxial ist, und einen Bodenabschnitt 58, der an einer Position nahe zu der Nockenwelle 12 liegt. Das Rohrelement mit Boden 55 ist in der Axialrichtung aus einer Position, in welcher der rohrförmige Abschnitt 57 mit der Anschlagplatte 35 in Kontakt steht, wie in 3 gezeigt ist, zu einer Position, in welcher der Bodenabschnitt 58 mit einer Bodenoberfläche des Steuerkolbenaufnahmelochs 34 in Kontakt steht, wie in 5 gezeigt ist, über eine Zwischenposition, die in 4 gezeigt ist, bewegbar.
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Das Rohrelement mit Boden 55 umfasst einen ersten Unterteilungsabschnitt 59, einen zweiten Unterteilungsabschnitt 60, einen dritten Unterteilungsabschnitt 61 und einen vierten Unterteilungsabschnitt 62 in dieser Reihenfolge zu dem Bodenabschnitt 58. Jeder der oben genannten Unterteilungsabschnitte ist ein Vorsprung, der eine Ringform aufweist und von dem rohrförmigen Abschnitt 57 des Bodenabschnitts 58 nach außen hervorsteht. Der Gewindeabschnitt 38 des Buchsenbolzens 26 umfasst ein Durchgangsloch 63, das sich in der Axialrichtung erstreckt. Der erste Unterteilungsabschnitt 59 unterteilt einen Raum zwischen dem Durchgangsloch 63 und dem Zufuhranschluss 40 in einem Raum, der durch die Bodenoberfläche des Steuerkolbenaufnahmelochs 34 und das Rohrelement mit Boden 55 eingegrenzt ist. Der zweite Unterteilungsabschnitt 60 unterteilt einen Raum zwischen dem Zufuhrabschnitt 40 und dem Ablaufanschluss 41 in einen Raum, der durch die Buchse 32 und das Rohrelement mit Boden 55 eingegrenzt ist. Der dritte Unterteilungsabschnitt 61 unterteilt einen Raum zwischen dem Ablaufanschluss 41 und dem ersten Steueranschluss 42, oder unterteilt einen Raum zwischen dem ersten Steueranschluss 42 und dem zweiten Steueranschluss 43, in den Raum, der durch die Buchse 32 und das Rohrelement mit Boden 55 eingegrenzt wird. Der vierte Unterteilungsabschnitt 62 unterteilt einen Raum zwischen dem ersten Steuerabschnitt 42 und dem zweiten Steuerabschnitt 43, oder unterteilt einen Raum zwischen dem zweiten Steueranschluss und dem ersten Ablaufölkanal 44, in den Raum, der durch die Buchse 32 und das Rohrelement mit Boden 55 eingegrenzt wird.
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Das Rohrelement mit Boden 55 umfasst einen Ölverbindungskanal 64, der an einem axialen mittleren Abschnitt des Rohrelements mit Boden 55 umfasst ist. Der Ölverbindungskanal 65 steuert den Zufuhrkanal 40, der in Abhängigkeit von einer Axialrichtungsposition des Rohrelements mit Boden 55 mit dem ersten Steueranschluss 42 oder dem zweiten Steueranschluss 43 verbinden werden soll. Der Ölverbindungsanschluss 64 umfasst ein Axialrichtungsloch 65, ein Einlassloch 66, das von dem Axialrichtungsloch 65 in der Radialrichtung nach außen zwischen dem ersten Unterteilungsabschnitt 59 und dem zweiten Unterteilungsabschnitt 60 durchdringt, ein Auslassloch 67, welches von dem Axialrichtungsloch 65 in der Radialrichtung nach außen zwischen dem dritten Unterteilungsabschnitt 61 und dem vierten Unterteilungsabschnitt 62 durchdringt. Das Einlassloch 66 steht ohne Bezug zu der Axialrichtungsposition des Steuerkolbens 29 mit dem Zufuhranschluss 44 in Verbindung. Das Auslassloch 67 steht bei der Axialrichtungsposition des Steuerkolbens 29, die in 3 gezeigt ist, mit dem ersten Steueranschluss 42 in Verbindung, es steht bei der Axialrichtungsposition des Steuerkolbens 29, die in 5 gezeigt ist, mit dem zweiten Steueranschluss 43 in Verbindung, und es steht bei Axialrichtungsposition, die in 4 gezeigt ist, weder mit dem ersten Steueranschluss noch mit dem zweiten Steueranschluss 43 in Verbindung.
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Wie in 3 gezeigt ist, wird das Anschlagelement 56 in einen Öffnungsendabschnitt des Rohrabschnitts 57 des Rohrelements mit Boden 55 gedrückt. Das Anschlagelement 56 und das Rohrelement mit Boden 55 sind einteilig miteinander geklebt. Wenn das Anschlagelement 56 zu dem Linearsolenoid 37 gedrückt wird, bewegt sich das Rohrelement mit Boden 55 zusammen mit dem Anschlagelement 56 in der Axialrichtung.
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Das Axialrichtungsloch 65 des Ölverbindungskanals 64 ist mit einem Rückschlagventil 73 ausgestattet, das einen Ventilkörper 71 und eine Feder 72 umfasst. Der Ventilkörper 71 weist eine sphärische Gestalt auf und kann auf einem Ventilsitz 74, der an einer Innenwand des Axialrichtungslochs 65 angeordnet ist, aufgesetzt oder von diesem getrennt werden. Die Feder 72 beaufschlagt den Ventilkörper 71 zu dem Ventilsitz 74. Wie in den 3 bis 5 durch durchgezogene Linien gezeigt ist, unterbricht das Rückschlagventil 73 ein Fließen des Betriebsöls, das von dem Auslassloch 67 zu dem Einlassloch 66 in dem Ölverbindungskanal 64 fließt, wenn der Ventilkörper 71 auf dem Ventilsitz 74 aufgesetzt wird. Wie in den 3 bis 5 angedeutete Linien zeigen, lässt das Rückschlagventil 73 das Fließen des Betriebsöls zu, das von dem Einlassloch 66 zu dem Auslassloch 67 fließt, wenn der Ventilkörper 71 von dem Ventilsitz 74 getrennt wird.
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Wie in 3 gezeigt ist, ist die Axialrichtungsposition des Steuerkolbens 29, wenn der Steuerkolben 29 mit der Anschlagplatte 35 in Kontakt steht, eine Ausgangsposition, die dem zweiten Betriebszustand entspricht. Wenn die Axialrichtungsposition des Steuerkolbens 29 in der Ausgangsposition ist, steht der Zufuhranschluss 40 über den Ölverbindungskanal 64 mit dem zweiten Steueranschluss 43 in Verbindung und der erste Steueranschluss 42 steht mit dem Ablaufanschluss 41 in Verbindung. Wenn in diesem Fall das Betriebsöl aus dem Zufuhranschluss 40 dem Ölverbindungskanal 64 zugeführt wird, wird das Rückschlagventil 73 durch einen Flüssigkeitsdruck des Betriebsöls geöffnet und der Zufuhranschluss 40 steht mit dem zweiten Steueranschluss 43 in Verbindung. Daher wird das Betriebsöl aus dem Ölzufuhrkanal 91 über den Zufuhranschluss 40, den Ölverbindungskanal 64, den zweiten Steueranschluss 43 und den Vorverlegungsölkanal 49 der Vorverlegungskammer 28 zugeführt. Ferner wird das Betriebsöl in der Verzögerungskammer 27 über den Verzögerungsölkanal 48, den ersten Steueranschluss 42, den Ablaufanschluss 41 und den zweiten Ablaufölkanal 45 zu dem Ablaufraum 39 abgeführt.
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Wenn sich der Steuerkolben 29 aus der Ausgangsposition, die in 3 gezeigt ist, um einen vorbestimmten Abstand zu einer Position bewegt, die in 4 gezeigt ist, werden Verbindungen zwischen dem Zufuhranschluss 40, dem Ablaufanschluss 41, dem ersten Steueranschluss 42 und dem zweiten Steueranschluss 43 gesperrt. Daher wird das Betriebsöl in der Verzögerungskammer 27 und das Betriebsöl in der Vorverlegungskammer 28 beibehalten.
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Wenn sich der Steuerkolben 29 aus der Position, die in 4 gezeigt ist, um einen vorbestimmten Abstand in eine Position bewegt, die in 5 gezeigt ist, steht der Zufuhranschluss 40 über den Ölverbindungskanal 64 mit dem ersten Steueranschluss 42 in Verbindung, und der zweite Steueranschluss 43 steht mit dem ersten Ablaufölkanal in Verbindung. Wenn in diesem Fall das Betriebsöl aus dem Zufuhranschluss 40 dem Ölverbindungskanal 64 zugeführt wird, wird das Rückschlagventil 73 durch den Flüssigkeitsdruck des Betriebsöls geöffnet und der Zufuhranschluss 40 steht mit dem ersten Steueranschluss 42 in Verbindung. Daher wird das Betriebsöl aus dem Ölzufuhrkanal 91 über den Zufuhranschluss 40, den Ölverbindungskanal 64, den ersten Steueranschluss 42 und den Verzögerungsölkanal 48 der Verzögerungskammer 27 zugeführt. Ferner fließt das Betriebsöl aus der Vorverlegungskammer 28 über den zweiten Steueranschluss 43 und den ersten Ablaufölkanal 44 in den Ablaufraum 38 und wird danach über den dritten Ablaufölkanal 46 zu dem Ablaufraum 39 abgeführt.
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Nach der oben stehenden Beschreibung umfasst die Ventil-Timing-Anpassungsvorrichtung 10 gemäß der ersten Ausführungsform das Gehäuse 13, den Flügelrotor 14, die Buchse 32 und den Steuerkolben 29. Das Gehäuse 13 umfasst die Timing-Riemenscheibe 18, die über den trockenen Riemen 22 mit der Kurbelwelle 11 verbunden ist und sich zusammen mit der Kurbelwelle 11 dreht. Die Buchse 32 umfasst den Zufuhranschluss 40, den Ablaufanschluss 41, den ersten Steueranschluss 42, den zweiten Steueranschluss 43 und den ersten Ablaufölkanal 44 in dieser Reihenfolge zu der Nockenwelle 12. Der Steuerkolben 29 umfasst den Ölverbindungskanal 64, der an einem axialen mittleren Abschnitt des Steuerkolbens 29 angeordnet ist, und steuert den Zufuhrabschnitt 40, der in Abhängigkeit einer Axialrichtungsposition mit dem ersten Steueranschluss 42 oder dem zweiten Steueranschluss 43 verbunden werden soll. Der Ablaufanschluss 41 ist über den zweiten Ablaufölkanal 45, welcher an der Nockenwelle 12 angeordnet ist, mit dem Ablaufraum 39 verbunden, der außerhalb der Nockenwelle 12 liegt. Der Ablaufraum 38 ist über den dritten Ablaufölkanal 46, der den Flügelrotor 14 und die Nockenwelle 12 überbrückt, mit dem Ablaufraum 39 verbunden.
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Bei der Ventil-Timing-Anpassungsvorrichtung 10 steht der Ablaufraum 38 über den dritten Ablaufölkanal 46 mit dem Ablaufraum 39 in Verbindung. Daher fließt das Betriebsöl aus der Vorverlegungskammer 28 über den zweiten Steueranschluss 43 und den ersten Ablaufölkanal 44 in den Ablaufraum 38 und wird danach über den dritten Ablaufölkanal 46 in den Ablaufraum 39 abgeführt. Somit kann selbst dann, wenn der Riemenscheibenfreilegungsraum 76 in Bezug zu dem Ablaufraum 38 und dem Ablaufraum 39 abgedichtet ist, das Betriebsöl aus dem Ablaufraum 38 und dem Ablaufraum 39 zu dem Ölspeicherabschnitt der Verbrennungsmaschine zurückgeführt werden ohne einer Leckage zu unterliegen. Somit ist der Ölverbindungskanal 64 an dem axialen mittleren Abschnitt des Steuerkolbens 29 des Ölkanalschaltventils 15 angeordnet, und es kann verhindert werden, dass das Betriebsöl, das aus dem Ölkanalschaltventil 15 zu einem außenliegenden Raum abgeführt wird, an der Timing-Riemenscheibe 18 und dem trockenen Riemen 22 anhaftet.
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Gemäß der ersten Ausführungsform sind die Kerbe 51 und das Durchgangsloch 52, die ein Teil des dritten Ablaufölkanals 46 sind, ebenso ein Teil des zweiten Ablaufölkanals 45.
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Demnach kann eine Bearbeitung zur Bereitstellung oder Ausbildung eines Ölkanals verringert werden und die Herstellungskosten können verringert werden.
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Gemäß der ersten Ausführungsform ist der zweite Ablaufölkanal 45 lediglich an der Nockenwelle 12 angeordnet.
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Daher ist es nicht erforderlich, dass eine ringförmige Nut, die den zweiten Ablaufölkanal 45 abgrenzt, in dem Flügelrotor 14 bereitgestellt wird. Somit kann eine Abmessung der Ventil-Timing-Anpassungsvorrichtung 10 in der Axialrichtung verringert werden.
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[Zweite Ausführungsform]
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Gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung, die in 6 gezeigt ist, umfasst ein zweiter Ablaufölkanal 80 eine ringförmige Nut 82, ein Kerbe 83 und ein Durchgangsloch 85. Die ringförmige Nut 82 und die Kerbe 83 sind an einem Flügelrotor 81 angeordnet, und das Durchgangsloch 85 ist an einer Nockenwelle 84 angeordnet. Ein dritter Ablaufölkanal 86 umfasst die Kerbe 54, die an dem Flügelrotor 81 angeordnet ist, das Durchgangsloch 53, die Kerbe 83 und das Durchgangsloch 85, das an der Nockenwelle 84 angeordnet ist.
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Gemäß der zweiten Ausführungsform ist der zweite Ablaufölkanal 80 derart angeordnet, dass er den Flügelrotor 81 und die Nockenwelle 84 überbrückt, und es werden dieselben Wirkungen wie bei der ersten Ausführungsform erzielt.
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Gemäß der zweiten Ausführungsform ist es nicht erforderlich, dass eine ringförmige Nut und eine Kerbe an der Nockenwelle 84 angeordnet werden. Daher können die Herstellungskosten der Nockenwelle 84 verringert werden.
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[Andere Ausführungsformen]
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Gemäß anderer Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung kann ein Teil des dritten Ablaufölkanals ebenso kein Teil des zweiten Ablaufölkanals sein. Mit anderen Worten kann sich der Ablaufölkanal vollständig von dem zweiten Ablaufölkanal unterscheiden.
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Gemäß anderer Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung kann der zweite Ablaufölkanal eine ringförmige Nut, die an der Nockenwelle oder an dem Flügelrotor angeordnet ist, und ein Durchgangsloch, das an der Nockenwelle angeordnet ist, umfassen. Mit anderen Worten können die ringförmige Nut und das Durchgangsloch direkt miteinander in Verbindung stehen, ohne eine Kerbe bereitzustellen.
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Gemäß anderer Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung kann der Flügelrotor mehrere Elemente umfasst. In diesem Fall können der zweite Ablaufölkanal und der dritte Ablaufölkanal ein Loch oder ein Raum sein, das/der durch ein Element abgegrenzt wird.
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Gemäß anderer Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung kann die Tellerfeder ausgelassen werden.
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Gemäß anderer Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung kann in dem Ölverbindungskanal des Steuerkolbens ebenso kein Rückschlagventil angeordnet sein.
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Gemäß anderer Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung kann die erste Öldruckkammer die Vorverlegungskammer sein und die zweite Öldruckkammer kann die Verzögerungskammer sein.
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Gemäß anderer Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung kann das Gehäuse drei oder mehr Elemente umfassen.
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Gemäß anderer Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung kann die Timing-Riemenscheibe an einer beliebigen Position des Gehäuses liegen. Ferner kann die Timing-Riemenscheibe mit dem Gehäuse oder der Abdeckung einteilig geklebt sein.
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Gemäß anderer Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung kann der Flügelrotor an einem Endabschnitt der Kurbelwelle fixiert sein und das Gehäuse kann sich zusammen mit der Nockenwelle drehen.
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Gemäß anderer Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung kann das Auslassloch des Ölverbindungskanals in dem Haltezustand mit dem ersten Steueranschluss und dem zweiten Steueranschluss geringfügig in Verbindung stehen.
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Gemäß anderer Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung kann die Ventil-Timing-Anpassungsvorrichtung ein Ventil-Timing eines Auslassventils der Verbrennungsmaschine anpassen.
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Die vorliegende Offenbarung ist nicht auf die oben erwähnten Ausführungsformen beschränkt und kann innerhalb des Kerns und Umfangs der vorliegenden Offenbarung auf verschiedene Ausführungsformen angewendet werden.
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Während die vorliegende Offenbarung mit Bezug auf die Ausführungsformen derselben offenbart worden ist, ist es verständlich, dass die Offenbarung nicht auf die Ausführungsformen und Aufbauten beschränkt ist. Die vorliegende Offenbarung ist dazu gedacht, verschiedene Modifikationen und äquivalente Anordnungen abzudecken. Trotz verschiedener Kombinationen und Aufbauten, die bevorzugt werden, liegen zudem andere Kombinationen und Aufbauten, die mehr, weniger oder lediglich ein einzelnes Element umfassen, ebenso in dem Kern und Umfang der vorliegenden Offenbarung.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 8910602 B2 [0003, 0007]
