DE102016124182A1 - Kontinuierlich-Variable-Ventilzeitsteuerung-Vorrichtung und Motor, der mit derselben ausgestattet ist - Google Patents
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Abstract
Kontinuierlich-Variable-Ventilzeitsteuerung-Vorrichtung, aufweisend, eine Nockenwelle (30), eine Nockenvorrichtung (70), an welcher ein Nocken (71, 72) ausgebildet ist und in welche die Nockenwelle (30) eingesetzt ist, wobei ein relativer Phasenwinkel in Bezug auf die Nockenwelle (30) variabel ist, einen inneren Halter (80), welcher derart konfiguriert ist, dass er eine Drehung der Nockenwelle (30) an die Nockenvorrichtung (70) überträgt, einen Heber (90), in welchen der innere Halter (80) drehbar eingesetzt ist und in welchem eine Zylinderöffnung (98) und eine Wellenöffnung (96) ausgebildet sind, eine Steuerwelle (108), die parallel zu der Nockenwelle (30) ist und an welcher eine Steuerstange (110) exzentrisch ausgebildet ist, die in die Wellenöffnung (96) eingesetzt ist, einen Steuerzylinder (50), in welchem eine Steuerstangenöffnung (52), in welche die Steuerstange (110) eingesetzt ist, ausgebildet ist und der in die Zylinderöffnung (98) eingesetzt ist, einen Führungsabschnitt (130), der die Bewegung des Hebers (90) führt, und eine Steuereinrichtung (100), welche die Steuerwelle (108) wahlweise dreht, wobei sich der Heber (90) bewegen kann.
Description
- Für die Anmeldung wird die Priorität der am 31. März 2016 eingereichten
koreanischen Patentanmeldung Nr. 10-2016-0039395 - Die Erfindung betrifft eine Kontinuierlich-Variable-Ventilzeitsteuerung-Vorrichtung und einen Motor (z.B. Verbrennungsmotor), der mit derselben ausgestattet ist, und insbesondere eine Kontinuierlich-Variable-Ventilzeitsteuerung-Vorrichtung und einen mit derselben ausgestatteten Motor, welche die Öffnungsdauer eines Ventils entsprechend den Betriebsbedingungen (bzw. Betriebszuständen) eines Motors mit einer einfachen Konstruktion variieren können.
- Ein Verbrennungsmotor erzeugt Leistung durch Verbrennen von Kraftstoff innerhalb einer Brennkammer in einem Luftmedium, das in die Brennkammer gesaugt wird. Einlassventile werden von einer Nockenwelle betrieben, um die Luft einzulassen, und die Luft wird in die Brennkammer gesaugt, während die Einlassventile offen sind. Außerdem werden Auslassventile von der Nockenwelle betrieben, und ein Verbrennungsgas wird aus der Brennkammer ausgelassen, während die Auslassventile offen sind.
- Ein optimaler Betrieb der Einlassventile und der Auslassventile hängt von einer Drehzahl des Motors ab. Das heißt, ein optimaler Hub oder eine optimale Öffnungs- und Schließzeitsteuerung der Ventile hängt von der Drehzahl des Motors ab. Um einen solchen optimalen Ventilbetrieb in Abhängigkeit von der Drehzahl des Motors zu erreichen, wurden verschiedene Untersuchungen, wie die Gestaltung einer Mehrzahl von Nocken und eines kontinuierlich variablen Ventilhubes (CVVL), durchgeführt, so dass der Ventilhub entsprechend der Motordrehzahl geändert werden kann.
- Ebenso wurden, um einen solchen optimalen Ventilbetrieb in Abhängigkeit von der Drehzahl des Motors zu erreichen, Untersuchungen an einer Kontinuierlich-Variable-Ventilzeitsteuerung(CVVT)-Vorrichtung durchgeführt, die unterschiedliche Ventilzeitsteuerungsvorgänge in Abhängigkeit von der Motordrehzahl ermöglicht. Die allgemeine CVVT kann die Ventilzeitsteuerung mit einer feststehenden Ventilöffnungsdauer ändern.
- Jedoch sind die allgemeine CVVL und CVVT kompliziert in der Konstruktion und aufwendig in den Herstellungskosten.
- Mit der Erfindung werden eine Kontinuierlich-Variable-Ventilzeitsteuerung-Vorrichtung und ein mit derselben ausgestatteter Motor geschaffen, welche den Öffnungs- oder Schließzeitpunkt eines Ventils entsprechend den Betriebsbedingungen eines Motors mit einer einfachen Konstruktion variieren können.
- Eine Kontinuierlich-Variable-Ventilzeitsteuerung-Vorrichtung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung kann aufweisen: eine Nockenwelle, eine Nockenvorrichtung, an welcher ein Nocken ausgebildet ist und in welche die Nockenwelle derart eingesetzt ist, dass ein relativer Phasenwinkel in Bezug auf die Nockenwelle variabel ist, einen inneren Halter, welcher derart konfiguriert ist, dass er eine Drehung der Nockenwelle an die Nockenvorrichtung überträgt, einen Heber, in welchen der innere Halter drehbar eingesetzt ist und in welchem eine Zylinderöffnung und eine Wellenöffnung ausgebildet sind, eine Steuerwelle, die parallel zu der Nockenwelle ist und an welcher eine Steuerstange exzentrisch ausgebildet ist, die in die Wellenöffnung eingesetzt ist, einen Steuerzylinder, in welchem eine Steuerstangenöffnung, in welche die Steuerstange eingesetzt ist, ausgebildet ist und der in die Zylinderöffnung eingesetzt ist, einen Führungsabschnitt, der die Bewegung des Hebers führt, und eine Steuereinrichtung, welche die Steuerwelle wahlweise derart dreht, dass sich der Heber bewegen kann.
- Der Heber kann einen Heberkörper, in welchen der innere Halter drehbar eingesetzt ist, und einen Heberkopf aufweisen, in welchem eine Führungsöffnung ausgebildet ist und der mit dem Heberkörper verbunden ist.
- Der Führungsabschnitt kann eine Führungsstange, die in die Führungsöffnung eingesetzt ist, und einen Führungshalter aufweisen, der die Führungsstange abstützt.
- Eine erste und eine zweite Gleitöffnung können in dem inneren Halter ausgebildet sein, ein Schieberbolzen, der mit der Nockenwelle verbunden ist, kann in die erste Gleitöffnung drehbar eingesetzt sein, ein Nockenkeil kann an der Nockenvorrichtung ausgebildet sein, und ein Nockenkeilbolzen kann in die zweite Gleitöffnung drehbar eingesetzt sein, wobei ein Nockenkeilschlitz in dem Nockenkeilbolzen ausgebildet ist, und der Nockenkeil in den Nockenkeilschlitz gleitend eingesetzt ist.
- Der Schieberbolzen kann einen Bolzenkörper, der in die Nockenwelle gleitend eingesetzt ist, und einen Bolzenkopf aufweisen, der in die erste Gleitöffnung drehbar eingesetzt ist, wobei der Bolzenkörper und der Bolzenkopf einstückig oder monolithisch ausgebildet sein können.
- Eine Nockenwellenölöffnung kann in der Nockenwelle entlang einer Längsrichtung davon ausgebildet sein, eine Bolzenkörperölöffnung kann in dem Bolzenkörper ausgebildet sein und derart konfiguriert sein, dass sie mit der Nockenwellenölöffnung fluidverbunden ist, und eine Ölnut kann in dem Bolzenkopf ausgebildet sein und derart konfiguriert sein, dass sie mit der Bolzenkörperölöffnung fluidverbunden ist.
- Die Nockenvorrichtung kann einen ersten Nockenabschnitt, der korrespondierend mit einem ersten Zylinder angeordnet ist, und einen zweiten Nockenabschnitt aufweisen, der korrespondierend mit einem zweiten Zylinder benachbart zu dem ersten Zylinder angeordnet ist, und der innere Halter kann einen ersten und einen zweiten inneren Halter aufweisen, die derart konfiguriert sind, dass sie eine Drehung der Nockenwelle an den ersten bzw. den zweiten Nockenabschnitt übertragen.
- Die Kontinuierlich-Variable-Ventilzeitsteuerung-Vorrichtung kann ferner ein Lager aufweisen, das in dem Heber angeordnet ist und den ersten und den zweiten Halter abstützt.
- Der erste innere Halter und der zweite innere Halter können miteinander verbunden sein.
- Der Nocken kann an dem ersten und dem zweiten Nockenabschnitt als ein Paar ausgebildet sein, ein Nockenkappenverbindungsabschnitt ist zwischen den paarweisen Nocken jedes von dem ersten und dem zweiten Nockenabschnitt ausgebildet, und ein Nockenstützabschnitt, welcher derart konfiguriert ist, dass er den Nockenkappenverbindungsabschnitt drehbar abstützt, ist an einer Nockenkappe ausgebildet.
- Eine Wellenöffnung, in welche die Steuerwelle eingesetzt ist, kann in der Nockenkappe ausgebildet sein.
- Die Kontinuierlich-Variable-Ventilzeitsteuerung-Vorrichtung kann ferner ein Wellenlager aufweisen, das in die Wellenöffnung eingesetzt ist und die Steuerwelle drehbar abstützt.
- Ein Motor gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung kann mit der Kontinuierlich-Variable-Ventilzeitsteuerung-Vorrichtung ausgestattet sein.
- Die Nockenvorrichtung kann einen ersten Nockenabschnitt, der korrespondierend mit einem ersten Zylinder angeordnet ist, und einen zweiten Nockenabschnitt aufweisen, der korrespondierend mit einem zweiten Zylinder benachbart zu dem ersten Zylinder angeordnet ist, und der innere Halter kann einen ersten und einen zweiten inneren Halter aufweisen, die derart konfiguriert sind, dass sie eine Drehung der Nockenwelle an den ersten bzw. den zweiten Nockenabschnitt übertragen, und der erste und der zweite innere Halter können an dem Heber angeordnet sein.
- Der erste innere Halter und der zweite innere Halter können miteinander verbunden sein.
- Der Heber kann einen Heberkörper, in welchen der innere Halter drehbar eingesetzt ist, und einen Heberkopf aufweisen, in welchem eine Führungsöffnung ausgebildet ist und der mit dem Heberkörper verbunden ist.
- Der Führungsabschnitt kann eine Führungsstange, die in die Führungsöffnung eingesetzt ist, und einen Führungshalter aufweisen, der die Führungsstange abstützt.
- Eine erste und eine zweite Gleitöffnung können in dem inneren Halter ausgebildet sein, ein Schieberbolzen, der mit der Nockenwelle verbunden ist, kann in die erste Gleitöffnung drehbar eingesetzt sein, ein Nockenkeil kann an der Nockenvorrichtung ausgebildet sein, und ein Nockenkeilbolzen kann in die zweite Gleitöffnung drehbar eingesetzt sein, wobei ein Nockenkeilschlitz in dem Nockenkeilbolzen ausgebildet ist, und der Nockenkeil in den Nockenkeilschlitz gleitend eingesetzt ist, wobei der Schieberbolzen einen Bolzenkörper, der in die Nockenwelle gleitend eingesetzt ist, und einen Bolzenkopf aufweisen kann, der in die erste Gleitöffnung drehbar eingesetzt ist, wobei der Bolzenkörper und der Bolzenkopf einstückig oder monolithisch ausgebildet sein können.
- Eine Nockenwellenölöffnung kann in der Nockenwelle entlang einer Längsrichtung davon ausgebildet sein, eine Bolzenkörperölöffnung kann in dem Bolzenkörper ausgebildet sein und derart konfiguriert sein, dass sie mit der Nockenwellenölöffnung fluidverbunden ist, und eine Ölnut kann in dem Bolzenkopf ausgebildet sein und derart konfiguriert sein, dass sie mit der Bolzenkörperölöffnung fluidverbunden ist.
- Der Nocken kann an dem ersten und dem zweiten Nockenabschnitt als ein Paar ausgebildet sein, ein Nockenkappenverbindungsabschnitt kann zwischen den paarweisen Nocken jedes von dem ersten und dem zweiten Nockenabschnitt ausgebildet sein, und ein Nockenstützabschnitt, welcher derart konfiguriert ist, dass er den Nockenkappenverbindungsabschnitt drehbar abstützt, kann an einer Nockenkappe ausgebildet sein.
- Wie oben beschrieben, kann eine Kontinuierlich-Variable-Ventilzeitsteuerung-Vorrichtung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung einen Öffnungs/schließzeitpunkt eines Ventils entsprechend den Betriebsbedingungen eines Motors mit einer einfachen Konstruktion variieren.
- Die Kontinuierlich-Variable-Ventilzeitsteuerung-Vorrichtung gemäß der Erfindung kann in der Größe reduziert werden, und daher kann die Gesamthöhe eines Ventiltriebes reduziert werden.
- Da die Kontinuierlich-Variable-Ventilzeitsteuerung-Vorrichtung gemäß der Erfindung bei einem vorhandenen Motor ohne übermäßige Modifikation verwendet werden kann, kann die Produktivität erhöht werden, und die Herstellungskosten können reduziert werden.
- Die Erfindung wird mit Bezug auf die Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
-
1 eine perspektivische Ansicht eines Motors, der mit einer Kontinuierlich-Variable-Ventilzeitsteuerung-Vorrichtung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung ausgestattet ist; -
2 eine perspektivische Ansicht einer Kontinuierlich-Variable-Ventilzeitsteuerung-Vorrichtung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung; -
3 eine Seitenansicht einer Kontinuierlich-Variable-Ventilzeitsteuerung-Vorrichtung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung; -
4 eine perspektivische Explosionsansicht einer Kontinuierlich-Variable-Ventilzeitsteuerung-Vorrichtung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung; -
5 eine Draufsicht einer Kontinuierlich-Variable-Ventilzeitsteuerung-Vorrichtung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung; -
6 einen Schnitt entlang der Linie VI-VI in5 ; -
7 und8 Ansichten eines inneren Halters einer Kontinuierlich-Variable-Ventilzeitsteuerung-Vorrichtung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung; -
9 bis11 Schnittansichten entlang der Linie VII-VII in5 ; -
12 und13 Ansichten des Betriebs einer Kontinuierlich-Variable-Ventilzeitsteuerung-Vorrichtung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung; und -
14 ein Diagramm, das Ventilprofile einer Kontinuierlich-Variable-Ventilzeitsteuerung-Vorrichtung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung darstellt. - Es versteht sich, dass die angehängten Zeichnungen nicht unbedingt maßstabsgetreu sind und eine etwas vereinfachte Darstellung verschiedener Eigenschaften darstellen, welche die grundlegenden Prinzipien der Erfindung aufzeigen. Die speziellen Gestaltungsmerkmale der vorliegenden Erfindung, die zum Beispiel spezielle Abmessungen, Ausrichtungen, Positionen und Formen umfassen, wie sie hierin offenbart sind, werden teilweise durch die jeweils beabsichtigte Anwendung und Nutzungsumgebung bestimmt.
- In den Figuren beziehen sich die Bezugszeichen auf dieselben oder äquivalente Teile der vorliegenden Erfindung durch die einzelnen Figuren der Zeichnung hinweg.
- Nachfolgend wird nun auf verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ausführlich Bezug genommen, von denen Beispiele in den beigefügten Zeichnungen dargestellt und nachstehend beschrieben sind. Obwohl die Erfindung in Verbindung mit beispielhaften Ausführungsformen beschrieben ist, versteht es sich, dass die vorliegende Beschreibung nicht dazu bestimmt ist, die Erfindung auf diese beispielhaften Ausführungsformen zu beschränken. Im Gegenteil ist die Erfindung dazu bestimmt, nicht nur die beispielhaften Ausführungsformen, sondern auch verschiedene Alternativen, Modifikationen, Äquivalente und andere Ausführungsformen abzudecken, welche im Geist und Bereich der Erfindung, wie durch die beigefügten Ansprüche definiert ist, enthalten sein können.
- In der folgenden ausführlichen Beschreibung werden nur bestimmte beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung einfach anhand einer Erläuterung gezeigt und geschrieben.
- Daher sind die in den Ausführungsformen und der Zeichnung dargestellten Konfigurationen, die in der Beschreibung beschrieben sind, nur die beispielhaftesten Ausführungsformen der Erfindung und stellen nicht den gesamten technischen Sinn der Erfindung dar, so dass es sich versteht, dass verschiedene modifizierte Beispiele möglich sind, welche die Konfigurationen ersetzen können.
- In der Zeichnung sind die Dicke von Schichten, Filmen, Paneelen und Bereichen usw. zur Deutlichkeit übertrieben.
- Durch die Beschreibung und Ansprüche hinweg sind, wenn nicht explizit das Gegenteil beschrieben ist, der Begriff „aufweisen“ und Variationen, wie „aufweist“ oder „aufweisend“, so zu verstehen, dass sie den Einschluss der genannten Elemente, nicht aber den Ausschluss irgendwelcher anderen Elemente implizieren.
- Nachfolgend wird mit Bezug auf die beigefügte Zeichnung eine beispielhafte Ausführungsform der Erfindung ausführlich beschrieben.
- Mit Bezug auf die
1 bis7 ist ein Motor1 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung mit einer Kontinuierlich-Variable-Ventilzeitsteuerung-Vorrichtung versehen, die mittels eines Nockenträgers10 an dem Motor1 montiert ist. - In der Zeichnung sind 4 Zylinder
201 ,202 ,203 und204 in dem Motor1 ausgebildet, jedoch ist die Erfindung nicht darauf beschränkt. - Eine Kontinuierlich-Variable-Ventilzeitsteuerung-Vorrichtung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung umfasst eine Nockenwelle
30 , eine Nockenvorrichtung70 , an welcher ein Nocken71 ausgebildet ist und in welche die Nockenwelle30 derart eingesetzt ist, dass ein relativer Phasenwinkel in Bezug auf die Nockenwelle30 variabel ist, einen inneren Halter80 , welcher derart konfiguriert ist, dass er eine Drehung der Nockenwelle30 an die Nockenvorrichtung70 überträgt, einen Heber90 , in welchen der innere Halter80 drehbar eingesetzt ist und in welchem eine Zylinderöffnung98 und eine Wellenöffnung96 ausgebildet sind, eine Steuerwelle108 , die parallel zu der Nockenwelle30 ist und an welcher eine Steuerstange110 exzentrisch ausgebildet ist, die in die Wellenöffnung96 eingesetzt ist, einen Steuerzylinder50 , in welchem eine Steuerstangenöffnung52 , in welche die Steuerstange110 eingesetzt ist, ausgebildet ist und der in die Zylinderöffnung98 eingesetzt ist, einen Führungsabschnitt130 , der die Bewegung des Hebers90 führt, und eine Steuereinrichtung100 , welche die Steuerwelle108 wahlweise derart dreht, dass sich der Heber90 bewegen kann. - Die Nockenwelle
30 kann eine Einlassnockenwelle oder eine Auslassnockenwelle sein. - Der Heber
90 weist einen Heberkörper92 , in welchen der innere Halter80 drehbar eingesetzt ist, und einen Heberkopf94 auf, in welchem eine Führungsöffnung95 ausgebildet ist und der mit dem Heberkörper92 verbunden ist. - Die Zylinderöffnung
98 und die Wellenöffnung96 sind in dem Heberkopf94 ausgebildet. - Der Führungsabschnitt
130 weist eine Führungsstange132 , welche in die Führungsöffnung95 eingesetzt ist, und einen Führungshalter134 auf, der die Führungsstange132 abstützt. - Eine Führungshalteröffnung
135 ist in dem Führungshalter134 ausgebildet, und die Führungsstange132 ist mit der Führungshalteröffnung135 verbunden. - Der Führungshalter
134 kann über einen Nockenträgerhalter12 mit dem Nockenträger10 verbunden sein, und eine Nockenwellenstützöffnung13 ist in dem Nockenträgerhalter12 zum drehbaren Abstützen der Nockenwelle30 ausgebildet. - Eine erste und eine zweite Gleitöffnung
86 und88 sind in dem inneren Halter80 ausgebildet, ein Schieberbolzen60 , der mit der Nockenwelle30 verbunden ist, ist in die erste Gleitöffnung86 drehbar eingesetzt, und ein Nockenkeil74 ist an der Nockenvorrichtung70 ausgebildet. Ein Nockenkeilbolzen82 ist in die zweite Gleitöffnung88 drehbar eingesetzt, wobei ein Nockenkeilschlitz83 in dem Nockenkeilbolzen82 ausgebildet ist, und der Nockenkeil74 ist in den Nockenkeilschlitz83 gleitend eingesetzt. - Der Schieberbolzen
60 weist einen Bolzenkörper62 , der in die Nockenwelle30 gleitend eingesetzt ist, und einen Bolzenkopf64 auf, der in die erste Gleitöffnung86 drehbar eingesetzt ist, wobei der Bolzenkörper62 und der Bolzenkopf64 einstückig oder monolithisch ausgebildet sein können. - Eine Nockenwellenöffnung
34 ist in der Nockenwelle30 ausgebildet, der Bolzenkörper62 des Schieberbolzens60 ist in die Nockenwellenöffnung34 gleitend eingesetzt, und der Bolzenkopf64 ist in die erste Gleitöffnung86 drehbar eingesetzt. - Eine Nockenwellenölöffnung
32 ist in der Nockenwelle30 entlang einer Längsrichtung davon ausgebildet, eine Bolzenkörperölöffnung66 ist in dem Bolzenkörper62 ausgebildet und derart konfiguriert, dass sie mit der Nockenwellenölöffnung32 fluidverbunden ist, und eine Ölnut68 ist in dem Bolzenkopf64 ausgebildet und derart konfiguriert, dass sie über eine Verbindungsöffnung69 , die in dem Schieberbolzen60 ausgebildet ist, mit der Bolzenkörperölöffnung66 fluidverbunden ist. - Schmiermittel, das zu der Nockenwellenölöffnung
32 geführt wird, kann über die Bolzenkörperölöffnung66 , die Verbindungsöffnung69 und die Ölnut68 problemlos zu dem inneren Halter80 geführt werden. - Die Nockenvorrichtung
70 weist einen ersten Nockenabschnitt70a , der korrespondierend mit einem Zylinder, zum Beispiel dem ersten Zylinder201 angeordnet ist, und einen zweiten Nockenabschnitt70b auf, der korrespondierend mit dem benachbarten Zylinder, zum Beispiel dem zweiten Zylinder202 benachbart zu dem ersten Zylinder201 angeordnet ist. Der innere Halter80 weist einen ersten und einen zweiten inneren Halter80a und80b auf, die derart konfiguriert sind, dass sie eine Drehung der Nockenwelle30 an den ersten und den zweiten Nockenabschnitt70a bzw.70b übertragen. - Die Kontinuierlich-Variable-Ventilzeitsteuerung-Vorrichtung kann ferner ein Lager
140 aufweisen, das in dem Heber90 angeordnet ist und den ersten und den zweiten Halter80a und80b abstützt. - Das Lager
140 kann ein doppelreihiges Lager sein, der erste und der zweite innere Halter80a und80b können in dem doppelreihigen Lager140 derart angeordnet sein, dass sie sich ohne gegenseitige Beeinflussung drehen können. - Da der erste und der zweite innere Halter
80a und80b innerhalb eines Hebers90 angeordnet sein können, kann die Anzahl der Bauteile reduziert werden, die Produktivität kann verbessert werden, und der Platz für die Vorrichtung kann reduziert werden. - Mit Bezug auf die
7 und8 können der erste innere Halter80a und der zweite innere Halter80b , die innerhalb des Hebers90 angeordnet sind, miteinander verbunden sein. Zum Beispiel sind ein erster innerer Halterverbinder84 und ein zweiter innerer Halterverbinder85 an dem ersten inneren Halter80a bzw. dem zweiten inneren Halter80b ausgebildet und miteinander verbunden. - In der Zeichnung sind der erste innere Halterverbinder
84 und der zweite innere Halterverbinder85 als konvexe Form bzw. konkave Form ausgebildet, jedoch ist die Erfindung nicht darauf beschränkt. - In dem Falle, in dem der erste innere Halter
80a und der zweite innere Halter80b miteinander verbunden sind, kann eine Lockerheit oder Vibration infolge von Fertigungstoleranzen des Lagers, des inneren Halters, des Hebers usw. reduziert werden. - Zwei Nocken
71 und72 können jeweils an dem ersten und dem zweiten Nockenabschnitt70a und70b als ein Paar ausgebildet sein, und ein Nockenkappenverbindungsabschnitt76 ist zwischen den paarweisen Nocken71 und72 jedes von dem ersten und dem zweiten Nockenabschnitt70a und70b ausgebildet. - Die Nocken
71 und72 drehen sich und öffnen das Ventil200 . - Die Kontinuierlich-Variable-Ventilzeitsteuerung-Vorrichtung weist ferner eine Nockenkappe
40 auf, an welcher ein Nockenstützabschnitt46 ausgebildet ist, welcher derart konfiguriert ist, dass er den Nockenkappenverbindungsabschnitt76 drehbar abstützt. - Eine Wellenöffnung
42 , in welche die Steuerwelle108 eingesetzt ist, ist in der Nockenkappe40 ausgebildet, und ein Wellenlager44 , das die Steuerwelle108 drehbar abstützt, ist in die Wellenöffnung42 eingesetzt. - Eine Stützstange
112 ist an der Steuerwelle108 ausgebildet, und das Wellenlager44 kann die Stützstange112 drehbar abstützen. - In den
1 bis4 wird die Kontinuierlich-Variable-Ventilzeitsteuerung-Vorrichtung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung bei dem Motor1 mit vier Zylindern201 ,202 ,203 und204 verwendet, jedoch ist die Erfindung nicht darauf beschränkt, und kann bei einem Motor mit 6 oder mehr Zylindern verwendet werden. - Wie in
9 gezeigt, drehen sich, wenn die Drehmittelpunkte der Nockenwelle30 und der Nockenvorrichtung70 übereinstimmend sind, die Nocken71 und72 mit demselben Phasenwinkel der Nockenwelle30 . - Entsprechend den Motorbetriebszuständen überträgt eine Motorsteuereinrichtung (ECU) oder elektrische Steuereinrichtung Steuersignale an die Steuereinrichtung
100 , um die Steuerwelle108 zu drehen. - Dann dreht sich die Steuerstange
110 , die an der Steuerwelle108 exzentrisch ausgebildet ist, eine Verlagerung der Steuerstange110 in Auf- und Abwärtsrichtung erzeugt eine Verlagerung des Steuerzylinders50 in Auf- und Abwärtsrichtung, und eine Verlagerung der Steuerstange110 in Links- und Rechtsrichtung erzeugt eine Verlagerung des Hebers90 in Links- und Rechtsrichtung, wie in den10 und11 gezeigt ist. - Wenn sich der Heber
90 in einer Richtung in Bezug auf den Drehmittelpunkt der Nockenwelle30 bewegt, wird, wie in12 gezeigt, die Rotationsgeschwindigkeit der Nocken71 und72 relativ schneller als die Rotationsgeschwindigkeit der Nockenwelle30 von Phase a zu Phase b und von Phase b zu Phase c, und dann wird die Rotationsgeschwindigkeit der Nocken71 und72 relativ langsamer als die Rotationsgeschwindigkeit der Nockenwelle30 von Phase c zu Phase d und von Phase d zu Phase a. - Wenn sich der Heber
90 in der anderen Richtung in Bezug auf den Drehmittelpunkt der Nockenwelle30 bewegt, wird, wie in13 gezeigt, die Rotationsgeschwindigkeit der Nocken71 und72 relativ langsamer als die Rotationsgeschwindigkeit der Nockenwelle30 von Phase a zu Phase b und von Phase b zu Phase c, und dann wird die Rotationsgeschwindigkeit der Nocken71 und72 relativ schneller als die Rotationsgeschwindigkeit der Nockenwelle30 von Phase c zu Phase d und von Phase d zu Phase a. - Während der Schieberbolzen
60 mit der Nockenwelle30 gedreht wird, ist der Bolzenkörper62 innerhalb der Nockenwellenöffnung34 verschiebbar, der Bolzenkopf64 ist innerhalb der ersten Gleitöffnung86 drehbar, der Nockenkeilbolzen82 ist innerhalb der zweiten Gleitöffnung88 drehbar, und der Nockenkeil74 ist innerhalb des Nockenkeilschlitzes83 verschiebbar. Daher wird die relative Rotationsgeschwindigkeit der Nocken71 und72 in Bezug auf die Rotationsgeschwindigkeit der Nockenwelle30 geändert. - Wie in
14 gezeigt, wird, obwohl der maximale Hub des Ventils200 konstant ist, jedoch die Rotationsgeschwindigkeit der Nocken71 und72 in Bezug auf die Rotationsgeschwindigkeit der Nockenwelle30 entsprechend den relativen Positionen des Hebers90 geändert, so dass der Schließ- und Öffnungszeitpunkt des Ventils200 geändert wird. Das heißt, die Ventilzeitsteuerung wird geändert. - Mit Bezug auf
14 ist, während der Öffnungs- und Schließzeitpunkt des Ventils200 geändert werden, die Öffnungsdauer des Ventils200 konstant, jedoch ist die Erfindung nicht darauf beschränkt. Entsprechend einem unterschiedlichen Montagewinkel der Nocken71 und72 und des Ventils200 , unterschiedlichen Kontaktwinkeln zwischen dem Nockenbuckel der Nocken71 und72 und dem Ventil200 usw. können die Öffnungsdauer und der Öffnungs- und Schließzeitpunkt des Ventils unterschiedlich realisiert werden. - Das heißt, entsprechend den Kontaktpositionen des Ventils
200 und der Nocken71 und72 kann der Öffnungszeitpunkt des Ventils200 konstant sein, und der Schließzeitpunkt des Ventils200 kann vorgerückt oder verzögert werden, oder der Schließzeitpunkt des Ventils200 kann konstant sein, und der Öffnungszeitpunkt des Ventils200 kann vorgerückt oder verzögert werden. - Wie oben beschrieben, kann eine Kontinuierlich-Variable-Ventilzeitsteuerung-Vorrichtung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung eine Öffnungsdauer eines Ventils entsprechend den Betriebsbedingungen eines Motors mit einer einfachen Konstruktion variieren.
- Die Kontinuierlich-Variable-Ventilzeitsteuerung-Vorrichtung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung kann in der Größe reduziert werden, und daher kann die Gesamthöhe eines Ventiltriebes reduziert werden.
- Da die Kontinuierlich-Variable-Ventilzeitsteuerung-Vorrichtung gemäß der Erfindung bei einem vorhandenen Motor ohne übermäßige Modifikation verwendet werden kann, kann die Produktivität erhöht werden, und die Herstellungskosten können reduziert werden.
- Da die Bolzenkörperölöffnung
66 und die Ölnut68 in dem Schieberbolzen60 ausgebildet sind, kann Schmiermittel problemlos zu den Drehelementen, umfassend die inneren Halter geführt werden. - Zur Vereinfachung der Erläuterung und genauen Definition der beigefügten Ansprüche werden die Begriffe „oben“, „unten“, „innen“, „außen“, „vorn“, „hinten“ usw. verwendet, um die Merkmale der beispielhaften Ausführungsformen in Bezug auf die Positionen dieser Merkmale in den Figuren zu beschreiben.
- ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
- Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
- Zitierte Patentliteratur
-
- KR 10-2016-0039395 [0001]
Claims (20)
- Kontinuierlich-Variable-Ventilzeitsteuerung-Vorrichtung, aufweisend: eine Nockenwelle (
30 ); eine Nockenvorrichtung (70 ), an welcher ein Nocken (71 ,72 ) ausgebildet ist und in welche die Nockenwelle (30 ) eingesetzt ist, wobei ein relativer Phasenwinkel in Bezug auf die Nockenwelle (30 ) variabel ist; einen inneren Halter (80 ), welcher derart konfiguriert ist, dass er eine Drehung der Nockenwelle (30 ) an die Nockenvorrichtung (70 ) überträgt; einen Heber (90 ), in welchen der innere Halter (80 ) drehbar eingesetzt ist und in welchem eine Zylinderöffnung (98 ) und eine Wellenöffnung (96 ) ausgebildet sind; eine Steuerwelle (108 ), die parallel zu der Nockenwelle (30 ) ist und an welcher eine Steuerstange (110 ) exzentrisch ausgebildet ist, die in die Wellenöffnung (96 ) eingesetzt ist; einen Steuerzylinder (50 ), in welchem eine Steuerstangenöffnung (52 ), in welche die Steuerstange (110 ) eingesetzt ist, ausgebildet ist und der in die Zylinderöffnung (98 ) eingesetzt ist; einen Führungsabschnitt (130 ), der die Bewegung des Hebers (90 ) führt; und eine Steuereinrichtung (100 ), welche die Steuerwelle (108 ) wahlweise dreht, wobei der Heber (90 ) derart konfiguriert ist, dass er sich bewegt. - Kontinuierlich-Variable-Ventilzeitsteuerung-Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Heber (
90 ) aufweist: einen Heberkörper (92 ), in welchen der innere Halter (80 ) drehbar eingesetzt ist; und einen Heberkopf (94 ), in welchem eine Führungsöffnung (95 ) ausgebildet ist und der mit dem Heberkörper (92 ) verbunden ist. - Kontinuierlich-Variable-Ventilzeitsteuerung-Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei der Führungsabschnitt (
130 ) aufweist: eine Führungsstange (132 ), die in die Führungsöffnung (95 ) eingesetzt ist; und einen Führungshalter (134 ), der die Führungsstange (132 ) abstützt. - Kontinuierlich-Variable-Ventilzeitsteuerung-Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei eine erste und eine zweite Gleitöffnung (
86 ,88 ) in dem inneren Halter (80 ) ausgebildet sind, ein Schieberbolzen (60 ), der mit der Nockenwelle (30 ) verbunden ist, in die erste Gleitöffnung (86 ) drehbar eingesetzt ist, ein Nockenkeil (74 ) an der Nockenvorrichtung (70 ) ausgebildet ist, und ein Nockenkeilbolzen (82 ) in die zweite Gleitöffnung (88 ) drehbar eingesetzt ist, wobei ein Nockenkeilschlitz (83 ) in dem Nockenkeilbolzen (82 ) ausgebildet ist, und der Nockenkeil (74 ) in den Nockenkeilschlitz (83 ) gleitend eingesetzt ist. - Kontinuierlich-Variable-Ventilzeitsteuerung-Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei der Schieberbolzen (
60 ) aufweist: einen Bolzenkörper (62 ), der in die Nockenwelle (30 ) gleitend eingesetzt ist; und einen Bolzenkopf (64 ), der in die erste Gleitöffnung (86 ) drehbar eingesetzt ist, wobei der Bolzenkörper (62 ) und der Bolzenkopf (64 ) einstückig oder monolithisch ausgebildet sind. - Kontinuierlich-Variable-Ventilzeitsteuerung-Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei eine Nockenwellenölöffnung (
32 ) in der Nockenwelle (30 ) entlang einer Längsrichtung davon ausgebildet ist, eine Bolzenkörperölöffnung (66 ) in dem Bolzenkörper (62 ) ausgebildet ist und derart konfiguriert ist, dass sie mit der Nockenwellenölöffnung (32 ) fluidverbunden ist, und eine Ölnut (68 ) in dem Bolzenkopf (64 ) ausgebildet ist und derart konfiguriert ist, dass sie mit der Bolzenkörperölöffnung (66 ) fluidverbunden ist. - Kontinuierlich-Variable-Ventilzeitsteuerung-Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Nockenvorrichtung (
70 ) einen ersten Nockenabschnitt (70a ), der korrespondierend mit einem ersten Zylinder (201 ) angeordnet ist, und einen zweiten Nockenabschnitt (70b ) aufweist, der korrespondierend mit einem zweiten Zylinder (202 ) benachbart zu dem ersten Zylinder (201 ) angeordnet ist, und der innere Halter (80 ) einen ersten und einen zweiten inneren Halter (80a ,80b ) aufweist, die derart konfiguriert sind, dass sie eine Drehung der Nockenwelle (30 ) an den ersten bzw. den zweiten Nockenabschnitt (70a ,70b ) übertragen. - Kontinuierlich-Variable-Ventilzeitsteuerung-Vorrichtung nach Anspruch 7, ferner aufweisend ein Lager (
140 ), das in dem Heber (90 ) angeordnet ist und den ersten und den zweiten Halter (80a ,80b ) abstützt. - Kontinuierlich-Variable-Ventilzeitsteuerung-Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, wobei der erste innere Halter (
80a ) und der zweite innere Halter (80b ) miteinander verbunden sind. - Kontinuierlich-Variable-Ventilzeitsteuerung-Vorrichtung nach Anspruch einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei der Nocken (
71 ,72 ) an dem ersten Nockenabschnitt (70a ) und dem zweiten Nockenabschnitt (70b ) als ein Paar ausgebildet ist, ein Nockenkappenverbindungsabschnitt (76 ) zwischen den paarweisen Nocken (71 ,72 ) jedes von dem ersten und dem zweiten Nockenabschnitt (70a ,70b ) ausgebildet ist; und ein Nockenstützabschnitt (46 ), welcher derart konfiguriert ist, dass er den Nockenkappenverbindungsabschnitt (76 ) drehbar abstützt, an einer Nockenkappe (40 ) ausgebildet ist. - Kontinuierlich-Variable-Ventilzeitsteuerung-Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei eine Wellenöffnung (
42 ), in welche die Steuerwelle (108 ) eingesetzt ist, in der Nockenkappe (40 ) ausgebildet ist. - Kontinuierlich-Variable-Ventilzeitsteuerung-Vorrichtung nach Anspruch 11, ferner aufweisend ein Wellenlager (
44 ), das in die Wellenöffnung (42 ) eingesetzt ist und die Steuerwelle (108 ) drehbar abstützt. - Motor, der mit der Kontinuierlich-Variable-Ventilzeitsteuerung-Vorrichtung nach Anspruch 1 ausgestattet ist.
- Motor nach Anspruch 13, wobei die Nockenvorrichtung (
70 ) einen ersten Nockenabschnitt (70a ), der korrespondierend mit einem ersten Zylinder (201 ) angeordnet ist, und einen zweiten Nockenabschnitt (70b ) aufweist, der korrespondierend mit einem zweiten Zylinder (202 ) benachbart zu dem ersten Zylinder (201 ) angeordnet ist, und der innere Halter (80 ) einen ersten und einen zweiten inneren Halter (80a ,80b ) aufweist, die derart konfiguriert sind, dass sie eine Drehung der Nockenwelle (30 ) an den ersten bzw. den zweiten Nockenabschnitt (70a ,70b ) übertragen und an dem Heber (90 ) angeordnet sind. - Motor nach Anspruch 14, wobei der erste innere Halter (
80a ) und der zweite innere Halter (80b ) miteinander verbunden sind. - Motor nach einem der Ansprüche 13 bis 15, wobei der Heber (
90 ) aufweist: einen Heberkörper (92 ), in welchen der innere Halter (80 ) drehbar eingesetzt ist; und einen Heberkopf (94 ), in welchem eine Führungsöffnung (95 ) ausgebildet ist und der mit dem Heberkörper (92 ) verbunden ist. - Motor nach Anspruch 16, wobei der Führungsabschnitt (
130 ) aufweist: eine Führungsstange (132 ), die in die Führungsöffnung (95 ) eingesetzt ist; und einen Führungshalter (134 ), der die Führungsstange (132 ) abstützt. - Motor nach einem der Ansprüche 13 bis 17, wobei eine erste und eine zweite Gleitöffnung (
86 ,88 ) in dem inneren Halter (80 ) ausgebildet sind, ein Schieberbolzen (60 ), der mit der Nockenwelle (30 ) verbunden ist, in die erste Gleitöffnung (86 ) drehbar eingesetzt ist, ein Nockenkeil (74 ) an der Nockenvorrichtung (70 ) ausgebildet ist, und ein Nockenkeilbolzen (82 ) in die zweite Gleitöffnung (88 ) drehbar eingesetzt ist, wobei ein Nockenkeilschlitz (83 ) in dem Nockenkeilbolzen (82 ) ausgebildet ist, und der Nockenkeil (74 ) in den Nockenkeilschlitz (83 ) gleitend eingesetzt ist, wobei der Schieberbolzen (60 ) aufweist: einen Bolzenkörper (62 ), der in die Nockenwelle (30 ) gleitend eingesetzt ist; und einen Bolzenkopf (64 ), der in die erste Gleitöffnung (86 ) drehbar eingesetzt ist, wobei der Bolzenkörper (62 ) und der Bolzenkopf (64 ) einstückig oder monolithisch ausgebildet sind. - Motor nach Anspruch 18, wobei eine Nockenwellenölöffnung (
32 ) in der Nockenwelle (30 ) entlang einer Längsrichtung davon ausgebildet ist, eine Bolzenkörperölöffnung (66 ) in dem Bolzenkörper (62 ) ausgebildet ist und derart konfiguriert ist, dass sie mit der Nockenwellenölöffnung (32 ) fluidverbunden ist, und eine Ölnut (68 ) in dem Bolzenkopf (64 ) ausgebildet ist und derart konfiguriert ist, dass sie mit der Bolzenkörperölöffnung (66 ) fluidverbunden ist. - Motor nach einem der Ansprüche 14 bis 19, wobei der Nocken (
71 ,72 ) an dem ersten Nockenabschnitt (70a ) und dem zweiten Nockenabschnitt (70b ) als ein Paar ausgebildet ist, ein Nockenkappenverbindungsabschnitt (76 ) zwischen den paarweisen Nocken (71 ,72 ) jedes von dem ersten und dem zweiten Nockenabschnitt (70a ,70b ) ausgebildet ist; und ein Nockenstützabschnitt (46 ), welcher derart konfiguriert ist, dass er den Nockenkappenverbindungsabschnitt (76 ) drehbar abstützt, an einer Nockenkappe (40 ) ausgebildet ist.
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