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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung mit stufenlos verstellbarer Ventildauer bzw. Ventilsteuerung, und einen Motor, der mit dieser Vorrichtung versehen ist.
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HINTERGRUND
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Ein Verbrennungsmotor erzeugt Leistung durch Verbrennung von Kraftstoff in einem Brennraum in einem Luftmedium, das in die Kammer gezogen wird. Einlassventile werden von einer Nockenwelle betätigt, um die Luft anzusaugen, und die Luft wird in den Brennraum gezogen, während die Einlassventile geöffnet sind. Ferner werden Auslassventile durch die Nockenwelle betätigt und es wird ein Verbrennungsgas aus dem Brennraum abgelassen bzw. ausgeleitet, während die Auslassventile geöffnet sind.
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Ein optimaler Betrieb der Einlassventile und der Auslassventile hängt von einer Drehzahl des Motors ab. Das bedeutet, ein optimaler Hub oder ein optimaler Öffnungs-/Schließzeitpunkt der Ventile hängt von der Drehzahl des Motors ab. Um eine solche optimale Ventilsteuerung abhängig von der Drehzahl des Motors zu erreichen, wurden verschiedenste Forschungen unternommen, etwa das Konzipieren einer Vielzahl von Nocken und eines stufenlos verstellbaren Ventilhubs (CWL, continuous variable valve lift), der einen Ventilhub in Abhängigkeit von der Drehzahl verändern kann.
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Um einen solchen optimalen Ventilbetrieb abhängig von der Drehzahl des Motors zu erreichen, wurde ebenfalls Forschung an einer Vorrichtung mit stufenlos verstellbarer Ventilsteuerung (CWT) unternommen, die unterschiedliche Ventilsteuerungsvorgänge abhängig von der Motordrehzahl ermöglicht. Die allgemeine CWT kann die Ventilsteuerung mit einer festen Ventilöffnungsdauer verändern.
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Die obigen, in diesem Hintergrundabschnitt offenbarten Informationen dienen lediglich dem besseren Verständnis des technischen Hintergrunds der Erfindung und daher kann es sein, dass sie Informationen enthalten, die nicht den Stand der Technik bilden, der einem Fachmann bereits bekannt ist.
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DARSTELLUNG
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung mit stufenlos verstellbarer Ventildauer bzw. Ventilsteuerung, sowie einen Motor, der mit dieser Vorrichtung versehen ist. Konkrete Ausführungsformen betreffen eine Vorrichtung mit stufenlos verstellbarer Ventildauer und einen mit dieser versehenen Motor, die die Öffnungsdauer eines Ventils gemäß Betriebsbedingungen eines Motors mit einem einfachen Aufbau variieren können.
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Verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung stellen eine Vorrichtung mit stufenlos verstellbarer Ventildauer und einen Motor bereit, der mit dieser Vorrichtung versehen ist, welche die Öffnungsdauer eines Ventils gemäß Betriebsbedingungen eines Motors variieren sowie Geräusche und Vibrationen verringern kann.
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Bei einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung kann eine Vorrichtung mit stufenlos verstellbarer Ventildauer bzw. Ventilsteuerung eine Nockenwelle, eine Nockeneinheit, an der ein Nocken gebildet ist, wobei die Nockenwelle in den Nocken eingeschoben ist, eine Führungswelle, an der ein Führungsschraubengewinde ausgebildet und die senkrecht zur Nockenwelle angeordnet ist, eine Führungshalterung, an der die Führungswelle montiert ist, ein Innenrad, das eingerichtet ist, die Drehung der Nockenwelle an die Nockeneinheit zu übertragen, ein Radgehäuse, in welches das Innenrad drehbar eingesetzt und senkrecht zu Nockenwelle bewegbar ist, wobei das Radgehäuse innerhalb der Führungshalterung angeordnet ist, ein Schneckenrad, innerhalb dem ein Innenschraubgewinde, das eingerichtet ist, mit dem Führungsschraubengewinde in Eingriff zu gelangen, ausgebildet ist, und an dem ein Außenschraubgewinde ausgebildet ist, wobei das Schneckenrad innerhalb des Radgehäuses angeordnet ist, eine Steuerwelle, an der eine Steuerschnecke, die eingerichtet ist, mit dem Außenschraubgewinde in Eingriff zu gelangen, ausgebildet ist, und ein elastischer Radabschnitt, der an dem Radgehäuse montiert ist, um das Schneckenrad in Richtung der Führungswelle und der Steuerwelle zu drücken.
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Der elastische Radabschnitt kann eine Flachfeder bzw. Blattfeder aufweisen.
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Der elastische Abschnitt kann ferner eine Flachfederführung aufweisen, die an dem Radgehäuse zur Verbindung mit der Flachfeder montiert ist.
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Die Flachfederführung kann Führungskopplungsabschnitte, die in Kontakt mit dem Radgehäuse sind, und einen Führungsverbindungsabschnitt aufweisen, der zwischen den Führungskopplungsabschnitten ausgebildet ist und einen Spalt zwischen der Flachfederführung und der Flachfeder bildet.
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Ein Einsteckloch, in welches die Führungswelle eingesteckt bzw. eingeschoben wird, und ein Bewegungsraum, innerhalb dessen das Radgehäuse bewegbar ist, können in der Führungshalterung ausgebildet sein.
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Die Vorrichtung mit stufenlos verstellbarer Ventildauer kann ferner zwei Führungswandungen, die von dem Radgehäuse vorstehen, und ein Bewegungsloch, das in jeder der zwei Führungswandungen ausgebildet ist, aufweisen, und die Führungswelle ist eingerichtet, in die Bewegungslöcher eingeschoben zu werden.
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Das Schneckenrad kann zwischen den Führungswandungen angeordnet und eingerichtet sein, wahlweise eine der beiden Führungswandungen zu drücken, um das Radgehäuse zu bewegen.
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Die Vorrichtung mit stufenlos verstellbarer Ventildauer kann ferner eine Gleitwelle, die an der Führungshalterung befestigt und eingerichtet ist, eine Bewegung des Radgehäuses zu führen, und ein Gleitloch aufweisen, das in dem Radgehäuse ausgebildet ist, und die Gleitwelle ist eingerichtet, in das Radgehäuse eingeschoben zu werden.
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Die Vorrichtung mit stufenlos verstellbarer Ventildauer kann ferner eine Schneckenwellenabdeckung aufweisen, die an der Führungshalterung befestigt und eingerichtet ist, die Steuerwelle zu lagern.
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Die Vorrichtung mit stufenlos verstellbarer Ventildauer kann ferner ein erstes Gleitloch bzw. ein zweites Gleitloch, die in dem Innenrad ausgebildet sind, einen Nockenschlitz, der in der Nockeneinheit ausgebildet ist, ein Rollrad, das mit der Nockenwelle verbunden und drehbar in das erste Gleitloch eingesetzt ist, und einen Rollnocken aufweisen, der verschiebbar in den Nockenschlitz eingesetzt ist und drehbar in das zweite Gleitloch eingesetzt ist.
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Der Rollnocken kann einen Rollnockenkörper, der verschiebbar in den Nockenschlitz eingesetzt ist, einen Nockenkopf, der drehbar in das zweite Gleitloch eingesetzt ist, und einen Vorsprung aufweisen, der eingerichtet ist, zu unterbinden, dass der Rollnocken entfernt wird bzw. sich löst.
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Das Rollrad kann einen Radkörper, der verschiebbar mit der Nockenwelle verbunden ist, und einen Radkopf aufweisen, der drehbar in das erste Gleitloch eingesetzt ist.
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Die Vorrichtung mit stufenlos verstellbarer Ventildauer kann ferner ein Nockenwellenölloch, das innerhalb der Nockenwelle entlang einer Längsrichtung derselben ausgebildet ist, ein Körperölloch, das in dem Radkörper des Rollrads gebildet und eingerichtet ist, mit dem Nockenwellenölloch zu kommunizieren, und eine Ölnut aufweisen, die in dem Radkopf des Rollrads ausgebildet und eingerichtet ist, mit dem Körperölloch zu kommunizieren.
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Die Nockeneinheit kann einen ersten Nockenabschnitt und einen zweiten Nockenabschnitt aufweisen, die entsprechend einem Zylinder bzw. einem benachbarten Zylinder angeordnet sind, und das Innenrad kann in erstes Innenrad und ein zweites Innenrad aufweisen, die eingerichtet sind, die Drehung der Nockenwellen an den ersten Nockenabschnitt bzw. den zweiten Nockenabschnitt zu übertragen.
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Das erste Innenrad und das zweite Innenrad können drehbar miteinander verbunden sein.
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Die Vorrichtung mit stufenlos verstellbarer Ventildauer kann ferner ein Lager aufweisen, das innerhalb des Radgehäuses angeordnet und eingerichtet ist, das erste Innenrad und das zweite Innenrad zu lagern.
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Die Vorrichtung mit stufenlos verstellbarer Ventildauer kann ferner zwei Nocken, die in dem ersten Nockenabschnitt bzw. dem zweiten Nockenabschnitt gebildet sind, einen Nockenverbindungsabschnitt, der zwischen den zwei Nocken gebildet ist, und eine Nockenabdeckung aufweisen, an der ein Nockenlagerabschnitt, der zur Lagerung des Nockenverbindungsabschnitts eingerichtet ist, gebildet ist.
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Ein Motor gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann mit der Vorrichtung mit stufenlos verstellbarer Ventildauer versehen sein.
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Wie oben beschrieben kann eine Vorrichtung mit stufenlos verstellbarer Ventildauer gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung eine Öffnungsdauer eines Ventils gemäß Betriebszuständen eines Motors mit einfachem Aufbau variieren.
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Die Vorrichtung mit stufenlos verstellbarer Ventildauer gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann größenmäßig verringert sein und somit kann die Gesamthöhe eines Ventiltriebs verringert sein.
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Da die Vorrichtung mit stufenlos verstellbarer Ventildauer ohne übermäßige Modifikation auf einen bestehenden Motor angewendet werden kann, können die Produktivität verbessert und Produktionskosten gesenkt werden.
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Die Vorrichtung mit stufenlos verstellbarer Ventildauer gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann Geräusche und Vibrationen verringern, indem ein elastischer Radabschnitt angewendet wird, selbst wenn bei den Teilen ein Herstellungsfehler vorliegt.
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Figurenliste
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- 1 ist eine perspektivische Ansicht eines Motors, der mit einer Vorrichtung mit stufenlos verstellbarer Ventildauer versehen ist, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
- 2 ist eine Seitenansicht einer Vorrichtung mit stufenlos verstellbarer Ventildauer gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
- 3 ist eine perspektivische Explosionsansicht einer Vorrichtung mit stufenlos verstellbarer Ventildauer gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
- 4 ist eine perspektivische Teilansicht einer Vorrichtung mit stufenlos verstellbarer Ventildauer gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
- 5 ist eine teilweise Explosionsansicht einer Vorrichtung mit stufenlos verstellbarer Ventildauer gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
- 6 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie VI-VI der 4.
- 7 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Innenrad und eine Nockeneinheit zeigt, die auf ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung angewendet werden können.
- 8 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Innenrad und eine Nockeneinheit zeigt, die auf ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung angewendet werden können.
- 9 ist eine perspektivische Ansicht, welche die Montage eines elastischen Radabschnitts gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
- 10 ist eine perspektivische Ansicht, die einen elastischen Radabschnitt und ein Schneckenrad zeigt, die auf ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung angewendet werden können.
- 11 ist eine Querschnittsansicht, die einen elastischen Radabschnitt gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
- 12 ist eine perspektivische Ansicht, die einen elastischen Radabschnitt gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
- 13 und 14 sind Zeichnungen, die ein Innenrad einer Vorrichtung mit stufenlos verstellbarer Ventildauer gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
- 15A und 15B sind Zeichnungen, die eine Funktionsweise eines Schneckenrads und ein Radgehäuse gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigen.
- 16 bis 18 sind Zeichnungen, die Funktionsweisen eines Innenrads einer Vorrichtung mit stufenlos verstellbarer Ventildauer gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigen.
- 19A und 19B sind Zeichnungen, die einen Nockenschlitz einer Vorrichtung mit stufenlos verstellbarer Ventildauer gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigen.
- 20A, 20B und 20C sind Schaubilder, die Ventilprofile einer Vorrichtung mit stufenlos verstellbarer Ventildauer gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigen.
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Die nachstehenden Bezugszeichen können in Zusammenschau mit den Zeichnungen verwendet werden:
- 1:
- Motor
- 32:
- Nockenwellen-Ölloch
- 40:
- Nockenabdeckung
- 52:
- Innenschraubgewinde
- 60:
- Rollrad
- 64:
- Radkopf
- 68:
- Ölnut
- 70:
- Nockeneinheit
- 71, 72:
- Nocken
- 76:
- Nockenverbindungsabschnitt
- 82:
- Rollnocken
- 82b:
- Rollnockenkopf
- 83:
- Nockenschlitz
- 86:
- erstes Gleitloch
- 90:
- Radgehäuse
- 94:
- Bewegungsloch
- 100:
- Controller
- 104:
- Steuerschnecke
- 130:
- Führungsgewinde
- 132a:
- Verbindungsstift
- 134:
- Führungshalterung
- 135a:
- Gleitwellenloch
- 137:
- Einsteckloch
- 139:
- Schneckenwellenabdeckung
- 150:
- elastischer Radabschnitt
- 154:
- Flachfederseite
- 158:
- Führungsverbindungsabschnitt
- 210-204:
- erster bis vierter Zylinder
- 30:
- Nockenwelle
- 34:
- Nockenwellenloch
- 50:
- Schneckenrad
- 54:
- Außenschraubgewinde
- 62:
- Radkörper
- 66:
- Körperölloch
- 69:
- Kommunikationsloch
- 70a, 70b:
- erster/zweiter Nockenabschnitt
- 74:
- Nockenschlitz
- 80:
- Innenrad
- 82a:
- Rollnockenkörper
- 82c:
- Vorsprung
- 84, 85:
- erster/zweiter Innenradverbindungsabschnitt
- 88:
- zweites Gleitloch
- 92:
- Führungswand
- 96:
- Gleitloch
- 102:
- Steuerwelle
- 106:
- Steuermotor
- 132:
- Führungswelle
- 132b:
- Verbindungsloch
- 135:
- Gleitwelle
- 136:
- Bolzen
- 138:
- Bewegungsraum
- 140:
- Lager
- 152:
- Flachfeder
- 156:
- Führungskopplungsabschnitt
- 200:
- Ventil
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSBEISPIELEN
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Bei der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung wurden lediglich mittels Veranschaulichung nur bestimmte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung gezeigt und beschrieben.
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Wie ein Fachmann auf dem Gebiet erkennen wird, können die beschriebenen Ausführungsformen auf verschiedene unterschiedliche Weise modifiziert werden, ohne vom Geist und Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
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Ein Teil, das für die Beschreibung irrelevant ist, wird weggelassen, um die vorliegende Erfindung deutlich zu beschreiben, und die gleichen oder gleichwertigen Elemente werden in der gesamten Beschreibung mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
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In den Zeichnungen sind die Dicken von Schichten, Lagen, Paneelen bzw. Platten oder Bereichen etc. zur besseren Beschreibung übertrieben groß dargestellt.
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In der Beschreibung und den Zeichnungen sollen, es sei denn, dies ist eindeutig anderweitig beschrieben, die Begriffe „aufweisen/umfassen“ und Abwandlungen wie etwa „aufweisend“ oder „umfassend“ dahingehend verstanden werden, die Inklusion genannten Elemente, jedoch nicht die Exklusion beliebiger weiterer Elemente zu implizieren.
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Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend genauer unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
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1 ist eine perspektivische Ansicht eines Motors, der mit einer Vorrichtung mit stufenlos verstellbarer Ventildauer versehen ist, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, und 2 ist eine Seitenansicht einer Vorrichtung mit stufenlos verstellbarer Ventildauer gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
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3 ist eine perspektivische Explosionsansicht einer Vorrichtung mit stufenlos verstellbarer Ventildauer gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, und 4 ist eine teilperspektivische Ansicht einer Vorrichtung mit stufenlos verstellbarer Ventildauer gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
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5 ist eine teilweise Explosionsansicht einer Vorrichtung mit stufenlos verstellbarer Ventildauer gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, und 6 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie VI-VI der 4.
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Unter Bezugnahme auf die 1 bis 6 weist ein Motor 1 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung mit stufenlos verstellbarer Ventildauer auf.
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In den Zeichnungen weist der Motor vier Zylinder 201, 202, 203 und 204 auf, ohne jedoch hierauf beschränkt zu sein.
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Eine Vorrichtung mit stufenlos verstellbarer Ventildauer gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann eine Nockenwelle 30 und eine Nockeneinheit 70 aufweisen, an der ein Nocken 71 gebildet ist, wobei die Nockenwelle 30 in den Nocken 71 eingesetzt ist. Die Vorrichtung mit stufenlos verstellbarer Ventildauer kann ferner eine Führungswelle 132, an der ein Führungsschraubengewinde 130 ausgebildet ist, senkrecht zur Nockenwelle 30 angeordnet, und eine Führungshalterung 134 aufweisen, an der die Führungswelle 132 montiert ist. Die Vorrichtung mit stufenlos verstellbarer Ventildauer kann ferner ein Innenrad 80, das eingerichtet ist, die Drehung der Nockenwelle 30 an die Nockeneinheit 70 zu übertragen, ein Radgehäuse 90, in welches das Innenrad 80 drehbar eingesetzt und senkrecht zur Nockenwelle 30 bewegbar ist, wobei das Radgehäuse 90 innerhalb der Führungshalterung 134 angeordnet ist, und ein Schneckenrad 50 aufweisen. Ein Innenschraubgewinde 52, das eingerichtet ist, mit dem Führungsschraubengewinde 130 in Eingriff zu gelangen, ist im Inneren des Schneckenrads 50 ausgebildet, und ein Außenschraubgewinde 54 ist außen an dem Schneckenrad gebildet. Das Schneckenrad 50 ist innerhalb des Radgehäuses 90 angeordnet. Die Vorrichtung mit stufenlos verstellbarer Ventildauer kann ferner eine Steuerwelle 102, an der eine Steuerschnecke 104 ausgebildet ist, welche eingerichtet ist, mit dem Außenschraubgewinde 54 in Eingriff zu gelangen, und einen elastischen Radabschnitt 150 (vgl. 9) aufweisen, der an dem Radgehäuse 90 montiert ist, um das Schneckenrad 50 in Richtung der Führungswelle 132 und der Steuerwelle 102 zu drücken.
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Die Nockenwelle 30 kann eine Ansaugnockenwelle oder eine Auslassnockenwelle sein.
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Ein Einsteckloch 137, in welches die Führungswelle 132 eingesetzt ist, und ein Bewegungsraum 138 innerhalb dessen das Radgehäuse 90 bewegbar ist, können in der Führungshalterung 134 ausgebildet sein.
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Die Vorrichtung mit stufenlos verstellbarer Ventildauer kann ferner zwei Führungswandungen 92, die von dem Radgehäuse 90 vorstehen, und ein Bewegungsloch 94 aufweisen, das in jeder der zwei Führungswandungen 92 ausgebildet ist, wobei die Führungswelle 192 eingerichtet ist, in die Bewegungslöcher 94 eingeschoben zu werden.
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Das Schneckenrad 50 kann zwischen den Führungswandungen 92 angeordnet und eingerichtet sein, wahlweise eine der beiden Führungswandungen 92 zu drücken, um das Radgehäuse 90 zu bewegen.
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Die Vorrichtung mit stufenlos verstellbarer Ventildauer kann ferner eine Gleitwelle 135 aufweisen, die durch das Gleitwellenloch 135c, das eingerichtet ist, die Bewegung des Radgehäuses 90 zu führen, an der Führungshalterung 134 befestigt ist, und ein Gleitloch 96, in welches die Gleitwelle 135 eingeschoben ist, ist in dem Radgehäuse 90 gebildet.
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Die Vorrichtung mit stufenlos verstellbarer Ventildauer weist ferner eine Schneckenwellenabdeckung 139 auf, die an der Führungshalterung 134 befestigt und zur Lagerung der Steuerwelle 102 eingerichtet ist. Die Schneckenwellenabdeckung 139 kann durch Bolzen 136 an der Führungshalterung 134 befestigt sein.
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Ein Verbindungsschema der Führungshalterung 134, des Radgehäuses 90 und des Schneckenrads 50 kann simpel sein und das Layout der Vorrichtung mit stufenlos verstellbarer Ventildauer minimieren.
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In der Führungswelle 132 ist ein Verbindungsloch 132b gebildet, so dass die Führungswelle 132 durch einen Verbindungsstift 132a an die Führungshalterung 134 gekoppelt sein kann.
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7 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Innenrad und eine Nockeneinheit zeigt, die auf ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung anwendbar sind, und 8 ist eine perspektivische Explosionsansicht, die in Innenrad und eine Nockeneinheit zeigt, die auf ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung anwendbar sind.
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Bezugnehmend auf die 1 bis 8 sind in dem Innenrad 80 ein erstes Gleitloch 86 und ein zweites Gleitloch 88 ausgebildet und in der Nockeneinheit 70 ist ein Nockenschlitz 74 ausgebildet.
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Die Vorrichtung mit stufenlos verstellbarer Ventildauer weist ferner ein Rollrad 60, das mit der Nockenwelle 30 verbunden und drehbar in das erste Gleitloch 86 eingesetzt ist, und einen Rollnocken 82 auf, der verschiebbar in den Nockenschlitz 74 eingesetzt und drehbar in das zweite Gleitloch 88 eingesetzt ist.
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Der Rollnocken 72 weist einen Rollnockenkörper 82a, der verschiebbar in den Nockenschlitz 74 eingesetzt ist, und einen Nockenkopf 82 auf, der drehbar in das zweite Gleitloch 88 eingesetzt ist.
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An dem Rollnocken 82 ist ein Vorsprung 82c gebildet, um zu verhindern, dass sich der Rollnocken 82 von dem Innenrad 80 entlang der Längsrichtung der Nockenwelle 30 trennt.
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Das Rollrad 60 weist einen Radkörper 62, der verschiebbar mit der Nockenwelle 30 verbunden ist, und einen Radkopf 64 auf, der drehbar in das erste Gleitloch 86 eingesetzt ist, und der Radkörper 62 und der Radkopf 64 können einstückig ausgebildet sein.
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Ein Nockenwellenloch 34 ist in der Nockenwelle 30 ausgebildet, der Radkörper 62 des Rollrads 60 ist bewegbar in das Nockenwellenloch 34 eingesetzt, und der Radkopf 64 ist drehbar in das erste Gleitloch 86 eingesetzt.
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Innerhalb der Nockenwelle 30 entlang einer Längsrichtung derselben ist ein Nockenwellenölloch 32 ausgebildet, in dem Radkörper 62 des Rollrads 60 ist ein Körperölloch 66 ausgebildet, das mit dem Nockenwellenölloch 32 kommuniziert, und eine Ölnut 68 (vgl. 16), die über ein Kommunikationsloch 69 mit dem Körperölloch 66 kommuniziert, ist in dem Radkopf 64 des Rollrads 60 ausgebildet.
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Schmiermittel, das an das Nockenwellenölloch 32 zugeführt wird, kann durch das Körperölloch 66, das Kommunikationsloch 69 und die Ölnut 68 an das Innenrad 80 zugeführt werden.
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9 ist eine perspektivische Ansicht, die die Montage eines elastischen Radabschnitts gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt, und 10 ist eine perspektivische Ansicht, die einen elastischen Radabschnitt und ein Schneckenrad zeigt, die auf ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung anwendbar sind.
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11 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie XI-XI der 5.
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Bezugnehmend auf die 9 bis 12 kann der elastische Radabschnitt 150 ein Flachfeder 152 aufweisen.
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Der elastische Radabschnitt 150 kann ferner eine Flachfederführung 154 aufweisen, die an das Radgehäuse 90 montiert ist, zur Verbindung mit der Flachfeder 152.
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Die Flachfederführung 154 weist Führungskopplungsabschnitte 156 in Kontakt mit dem Radgehäuse 90 und einen Führungsverbindungsabschnitt 158 auf, der zwischen den Führungskopplungsabschnitten 156 ausgebildet ist, und ein Spalt G ist zwischen der Flachfeder 152 und der Flachfederführung 154 ausgebildet.
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Für den Betrieb bzw. die Funktionsweise von jedem Bauteil einer Vorrichtung mit stufenlos verstellbarer Ventildauer sind Toleranzen erforderlich, jedoch können aufgrund von Toleranzen zwischen der Steuerschnecke 104, dem Schneckenrad 50 und dem Führungsschraubengewinde 130 Vibrationen und Geräusche entstehen.
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Die Flachfeder 152 des elastischen Radabschnitts 150 kann das Schneckenrad 50 an die Führungswelle 132 und die Steuerwelle 102 drücken, um Vibrationen und Geräuschentwicklung während des Motorbetriebs, mit oder ohne Toleranzen, zu unterbinden.
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Die 13 und 14 sind Zeichnungen, die ein Innenrad einer Vorrichtung mit stufenlos verstellbarer Ventildauer gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigen.
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Unter Bezugnahme auf 2, 13 und 14 weist die Nockeneinheit 70 einen ersten Nockenabschnitt 70a und einen zweiten Nockenabschnitt 70b auf, die entsprechend einem Zylinder bzw. einem benachbarten Zylinder angeordnet sind, beispielsweise dem ersten Zylinder 201 und dem benachbarten zweiten Zylinder 202, und das Innenrad 80 weist ein erstes Innenrad 80a und ein zweites Innenrad 80b auf, welche eine Drehung der Nockenwelle 30 an den ersten Nockenabschnitt 70a bzw. den zweiten Nockenabschnitt 70b übertragen.
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Die Vorrichtung mit stufenlos verstellbarer Ventildauer weist ferner ein Lager 140 auf, das innerhalb des Radgehäuses 90 angeordnet ist, zur Lagerung des ersten Innenrads 80a und des zweiten Innenrads 80b.
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Das Lager 140 kann ein Nadellager sein, die ersten und zweiten Innenräder 80a und 80b sind innerhalb des Radgehäuses 90 angeordnet, und das Lager 140 kann das erste und das zweite Innenrad 80a und 80b drehbar lagern.
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Weil das erste und das zweite Innenrad 80a und 80b innerhalb eines Radgehäuses 90 angeordnet sein können, kann die Anzahl von Elementen verringert werden, so dass die Produktivität und die Wirtschaftlichkeit der Herstellung verbessert werden können.
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Das erste Innenrad 80a und das zweite Innenrad 80b innerhalb des Radgehäuses 90 können drehbar miteinander verbunden sein. Zum Beispiel sind ein erster Innenradverbindungsabschnitt 84 und ein zweiter Innenradverbindungsabschnitt 85 an dem ersten Innenrad 80a bzw. dem zweiten Innenrad 80b ausgebildet, und der erste Innenradverbindungsabschnitt 84 und der zweite Innenradverbindungsabschnitt 85 sind miteinander verbunden.
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In der Zeichnung sind der erste Innenradverbindungsabschnitt 84 und der zweite Innenradverbindungsabschnitt 85 als konvex und konkav ausgebildet, ohne jedoch hierauf beschränkt zu sein. Das erste Innenrad 80a und das zweite Innenrad 80b sind drehbar miteinander mit variablen bzw. verstellbaren Verbindungsstrukturen verbunden.
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Für den Fall, dass das erste Innenrad 80a und das zweite Innenrad 80b verbunden sind, können eine Lockerung bzw. Lockerheit oder Vibrationen aufgrund von Herstellungstoleranzen des Lagers, des Innenrads, des Anhebers und so weiter verringert werden.
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Zwei Nocken 71 und 72 können an den ersten und zweiten Nockenabschnitten 70a und 70b als Paar ausgebildet sein, und ein Nockenabdeckungsverbindungsabschnitt 76 ist zwischen den gepaarten Nocken 71 und 72 von jedem der ersten und zweiten Nockenabschnitte 70a und 70b ausgebildet.
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Die Nocken 71 und 72 drehen sich und öffnen das Ventil 200.
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Die Vorrichtung mit stufenlos verstellbarer Ventildauer weist ferner eine Nockenabdeckung 40 auf, an der ein Nockenlagerabschnitt 46 ausgebildet ist, der eingerichtet ist, den Nockenabdeckungsverbindungsabschnitt 76 drehbar zu lagern.
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Die 15A und 15B sind Zeichnungen, die eine Funktionsweise eines Schneckenrads und ein Radgehäuse gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigen, und die 16 bis 18 sind Zeichnungen, welche die Funktionsweisen eines Innenrads einer Vorrichtung mit stufenlos verstellbarer Ventildauer gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigen.
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Wie in 16 dargestellt drehen sich die Nocken 71 und 72 mit dem gleichen Phasenwinkel der Nockenwelle 30, wenn die Drehmittelpunkte der Nockenwelle 30 und der Nockeneinheit 70 zusammenfallen.
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Gemäß Motorbetriebszuständen sendet eine ECU (Motorsteuergerät oder elektrische Steuereinheit) Steuersignale an den Steuerabschnitt 100, und daraufhin dreht der Steuermotor 106 die Steuerwelle 102.
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Daraufhin dreht die Steuerschnecke 104, die mit dem Außenschraubgewinde 54 in Eingriff steht, das Schneckenrad 50. Und weil das Innenschraubgewinde 52, das an dem Schneckenrad 50 ausgebildet ist, mit dem Führungsschraubengewinde 130 in Eingriff steht, bewegt sich das Schneckenrad 50 entlang des Führungsschraubengewindes 130.
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Wie in den 15A, 15B, 17 und 18 dargestellt, bewegt sich das Schneckenrad 50 entlang der Führungswelle 132 gemäß der Drehung der Steuerwelle 102, und das Schneckenrad 50 drückt gegen eine der beiden Führungswandungen 92, weshalb sich eine relative Position des Radgehäuses 90 in Bezug auf die Nockenwelle 30 verändert.
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Wenn sich die relative Position der Radgehäuses 90 in Bezug auf die Nockenwelle 30 verändert, verändert sich die relative Drehgeschwindigkeit bzw. Drehzahl der Nocken 71 und 72 in Bezug auf die Drehgeschwindigkeit bzw. Drehzahl der Nockenwelle 30.
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Obgleich das Rollrad 60 zusammen mit der Nockenwelle 30 gedreht wird, ist der Radkörper 62 innerhalb des Nockenwellenlochs 34 verschiebbar, der Radkopf 64 ist innerhalb des ersten Gleitlochs 86 verschiebbar, und der Rollnocken 82 ist innerhalb des zweiten Gleitlochs 88 drehbar und innerhalb des Nockenschlitzes 74 verschiebbar. Daher verändert sich die relative Drehgeschwindigkeit der Nocken 71 und 72 in Bezug auf die Drehgeschwindigkeit der Nockenwelle 30.
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19A und 19B sind Zeichnungen, die einen Nockenschlitz eines Vorrichtung mit stufenlos verstellbarer Ventildauer gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigen, und 20A, 20B und 20C sind Graphen, die Ventilfunktionskurven einer Vorrichtung mit stufenlos verstellbarer Ventildauer gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigen.
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Wie in den 19A und 19B dargestellt, kann der Nockenschlitz 74 weiter zurückgezogen ausgebildet sein als eine Position des Nockens 71 oder 72 (siehe 19A), der Nockenschlitz 74 kann weiter vorn ausgebildet sein als eine Position des Nockens 71 oder 72 (siehe 19B), oder der Nockenschlitz 74 kann mit der gleichen Phase des Nocken 71 oder 72 ausgebildet sein. Mit dem obigen Schema können verschiedene Ventilprofile bzw. Funktionskurven erzielt werden.
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Obgleich der maximale Hub des Ventils 200 konstant ist, verändert sich die Drehgeschwindigkeit des Nockens 71 und 72 in Bezug auf die Drehgeschwindigkeit der Nockenwelle 30 gemäß den relativen Positionen des Radgehäuses 90, so dass die Schließ- und Öffnungszeit des Ventils 200 verändert wird. Mit anderen Worten wird die Dauer des Ventils 200 verändert.
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Gemäß der relativen Position des Nockenschlitzes 74, dem Montagewinkel des Ventils 200 etc. kann wie in 20A dargestellt die Öffnungs- und Schließzeit des Ventils 200 gleichzeitig verändert werden.
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Während die Öffnungszeit des Ventils 200 konstant ist, kann die Schließzeit des verzögert oder nach vorn verlegt werden, wie in 20B dargestellt.
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Während die Schließzeit des Ventils 200 konstant ist, kann die Öffnungszeit des Ventils 200 verzögert oder nach vorn verschoben werden, wie in 20C dargestellt.
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Wie oben beschrieben kann eine Vorrichtung mit stufenlos verstellbarer Ventildauer gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung verschiedene Ventildauern mit einer simplen Bauweise erzielen.
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Die Vorrichtung mit stufenlos verstellbarer Ventildauer gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann größenmäßig verkleinert sein, weshalb die Gesamthöhe eines Ventiltriebs verringert werden kann.
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Weil die Vorrichtung mit stufenlos verstellbarer Ventildauer auf einen bestehenden Motor ohne übermäßige Modifikation angewendet werden kann, kann die Produktivität verbessert und die Herstellungskosten verringert werden.
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Die Vorrichtung mit stufenlos verstellbarer Ventildauer gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann Geräusche und Vibrationen verringern, indem ein elastischer Radabschnitt angewendet wird, selbst wenn ein Herstellungsfehler in den Teilen vorhanden ist.
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Obgleich diese Erfindung in Zusammenhang mit dem, was derzeit als praktische Ausführungsbeispiele angesehen wird, beschrieben wurde, versteht es sich, dass die Erfindung nicht auf die offenbarten Ausführungsformen beschränkt ist. Hingegen soll sie verschiedene Modifikationen und gleichwertige Anordnungen abdecken, die innerhalb des Geistes und des Schutzumfangs der beigefügten Ansprüche liegen.