DE10227317A1 - Drehphasensteuervorrichtung und Ventilzeitensteuerungvorrichtung eines Verbrennungsmotors - Google Patents

Drehphasensteuervorrichtung und Ventilzeitensteuerungvorrichtung eines Verbrennungsmotors

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DE10227317A1
DE10227317A1 DE10227317A DE10227317A DE10227317A1 DE 10227317 A1 DE10227317 A1 DE 10227317A1 DE 10227317 A DE10227317 A DE 10227317A DE 10227317 A DE10227317 A DE 10227317A DE 10227317 A1 DE10227317 A1 DE 10227317A1
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Yoshiyuki Kobayashi
Shigeaki Yamamuro
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Abstract

Eine Drehphasensteuervorrichtung umfasst: einen Permanentmagnetblock, einen Jochblock und einen Elektromagnetspulenblock. Der Permanentmagnetblock hat einen Aufbau, bei welchem verschiedene Magnetpolflächen abwechselnd angeordnet sind. Der Jochblock umfasst Joche. Das Joch umfasst: einen ersten Polzahnring, ausgebildet mit ersten Polzähnen gegenüber den Magnetpolflächen, und einen zweiten Polzahnring, ausgebildet mit zweiten Polzähnen gegenüber den Magnetpolflächen. Die ersten Polzähne und die zweiten Polzähne sind abwechselnd angeordnet. Die ersten Polzähne des ersten Jochs sind um einen vorbestimmten Abstand in Umfangsrichtung gegenüber den zweiten Polzähnen des zweiten Jochs verschoben. Der Elektromagnetspulenblock umfasst Elektromagnetspulen. Eine erste Elektromagnetspule und eine zweite Elektromagnetspule haben ein Magnet-Eingangs/Ausgangs-Ende, welches über einen Luftspalt dem ersten Polzahnring und dem zweiten Polzahnring des ersten Jochs und des zweiten Jochs gegenüberliegt.

Description

    Hintergrund der Erfindung 1. Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Drehphasensteuervorrichtung zum Ändern einer Drehphase einer Antriebsseite und einer Folgerseite.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ferner eine Ventilzeitensteuervorrichtung zum Steuern von Zeiten eines Verbrennungsmotors durch Ändern der Drehphase der Antriebsseite und der Folgerseite.
  • 2. Beschreibung des Standes der Technik
  • Eine Ventilzeitensteuervorrichtung eines Verbrennungsmotors ändert eine Drehphase zwischen einem Antriebsrotor (welcher verbunden ist mit einer Kurbelwelle mittels einer Steuerkette und ähnlichem) und einem Folgerrotor (welcher verbunden ist mit einer Nockenwellenseite) durch eine Drehbetätigung relativ zueinander, um dadurch Öffnungs-/Schließzeiten des Verbrennungsmotors zu steuern.
  • Eine Drehphasensteuervorrichtung wie die oben beschriebene Ventilzeitensteuervorrichtung verwendet generell Flüssigkeitsdruck. Die Drehphasensteuervorrichtung, welche den Flüssigkeitsdruck verwendet, kann die Drehphase sicher steuern. Die Drehphasensteuervorrichtung, welche den Flüssigkeitsdruck verwendet, hat jedoch eine komplizierte Rohrführung, was dafür verantwortlich ist, dass eine Tendenz zu großen Abmessungen existiert. Außerdem kann die Drehphasensteuervorrichtung, welche den Flüssigkeitsdruck verwendet, ein niedriges Ansprechverhalten aufweisen, bis ausreichender Flüssigkeitsdruck erhalten wird.
  • Ferner ist die folgende Drehphasensteue rvorrichtung vorgesehen:
    • - Ein Elektromotorzahnrad, vorgesehen zwischen dem Antriebsrotor und dem Folgerrotor, wird gedreht, so dass der Antriebsrotor relativ zum Folgerrotor dreht, falls erforderlich.
  • Die obige Elektromotorzahnrad-Drehphasensteuervorrichtung kann den Nachteil beseitigen, welcher bei Verwenden des Flüssigkeitsdrucks hervorgerufen wird. Die Elektromotorstufe- Drehphasenstufe verwendet jedoch einen Schleifring und ähnliches, welcher konstant ein Aufschlagen während einer Drehung bewirkt, so dass die Lebensdauer davon kurz ist.
  • Die Japanische ungeprüfte Patentveröffentlichung Nr. Heisei 3(1991)-050308 beschreibt eine Drehphasensteuervorrichtung zum Ändern einer Drehphase des Antriebsrotors und des Folgerrotors mittels einer Magnetkraft (einer Elektromagnetspule, befestigt an einem nicht drehbaren Element) und eines Federelements.
  • Kurze Beschreibung der Erfindung
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Drehphasensteuervorrichtung und eine Ventilzeitensteuervorrichtung (für einen Verbrennungsmotor) zu schaffen, welche eine hohe Lebensdauer sowie eine Betätigungsgenauigkeit aufweisen durch Sichern eines Antriebsrotors und eines Folgerrotors an einer beliebigen Drehposition relativ zueinander.
  • Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Drehphasensteuervorrichtung vorgesehen zum Ändern einer Drehphase eines Antriebsrotors und eines Folgerrotors durch eine Relativdrehbetätigung zwischen dem Antriebsrotor, welcher einen Drehantrieb erfährt, und dem Folgerrotor, welcher eine Kraft vom Antriebsrotor aufnimmt. Die Drehphasensteuervorrichtung umfasst: einen Permanentmagnetblock, einen Jochblock und einen Elektromagnetspulenblock. Der Permanentmagnetblock ist angeordnet auf der Antriebsrotorseite oder der Folgerrotorseite. Der Permanentmagnetblock hat einen Aufbau, bei welchem verschiedene Magnetpolflächen eines Permanentmagneten abwechselnd in Umfangsrichtung angeordnet sind. Der Jochblock ist angeordnet als Ganzes auf der jeweils anderen Seite der Antriebsrotorseite bzw. der Folgerrotorseite. Der Jochblock umfasst eine Vielzahl von Jochen mit einem ersten Joch und einem zweiten Joch. Jedes der Vielzahl von Jochen umfasst: einen ersten Polzahnring, ausgebildet mit einer Vielzahl von ersten Polzähnen, welche den Magnetpolflächen des Permanentmagnetblocks gegenüber liegen, und einem zweiten Polzahnring, ausgebildet mit einer Vielzahl von zweiten Polzähnen, welche den Magnetpolflächen des Permanentmagnetblocks gegenüber liegen. Die ersten Polzähne und die zweiten Polzähne sind abwechselnd in Umfangsrichtung angeordnet. Das erste Joch und das zweite Joch sind derart angeordnet, dass die ersten Polzähne des ersten Jochs verschoben sind um einen vorbestimmten Abstand in Umfangsrichtung gegenüber den zweiten Polzähnen des zweiten Jochs. Der Elektromagnetspulenblock ist befestigt an einem nicht drehbaren Element. Der Elektromagnetspulenblock umfasst eine Vielzahl von Elektromagnetspulen mit einer ersten Elektromagnetspule und einer zweiten Elektromagnetspule entsprechend jeweils dem ersten Joch und dem zweiten Joch des Jochblocks. Jede der ersten Elektromagnetspule und der zweiten Elektromagnetspule umfasst ein magnetisches Eingangs- /Ausgangsende, welches mittels eines Luftspalts dem ersten Polzahnring und dem zweiten Polzahnring des jeweiligen ersten Jochs und zweiten Jochs gegenüber liegt. Der Jochblock und der Permanentmagnetblock vollziehen eine Drehung relativ zueinander durch Ändern in einem vorbestimmten Muster eines Magnetfelds, welches erzeugt wird an der Vielzahl der Elektromagnetspulen.
  • Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Ventilzeitensteuervorrichtung eines Verbrennungsmotors zum Variieren einer Drehphase einer Kurbelwelle und einer Nockenwelle durch eine Relativdrehbetätigung zwischen einem Antriebsrotor, welcher angetrieben wird durch die Kurbelwelle, und einem Folgerrotor, welcher die Nockenwelle bzw. ein mit der Nockenwelle verbundenes Element ist. Die Ventilzeitensteuervorrichtung umfasst:
    einen Permanentmagnetblock, einen Jochblock und einen Elektromagnetspulenblock. Der Permanentmagnetblock ist angeordnet auf der Antriebsrotorseite oder der Folgerrotorseite. Der Permanentmagnetblock hat einen Aufbau, bei welchem verschiedene Magnetpolflächen eines Permanentmagneten abwechselnd in Umfangsrichtung angeordnet sind. Der Jochblock ist angeordnet als Ganzes auf der jeweils anderen Seite der Antriebsrotorseite bzw. der Folgerrotorseite. Der Jochblock umfasst eine Vielzahl von Jochen mit einem ersten Joch und einem zweiten Joch. Jedes der Vielzahl von Jochen umfasst: einen ersten Polzahnring, ausgebildet mit einer Vielzahl von ersten Polzähnen, welche den Magnetpolflächen des Permanentmagnetblocks gegenüber liegen, und einen zweiten Polzahnring, ausgebildet mit einer Vielzahl von zweiten Polzähnen, welche den Magnetpolflächen des Permanentmagnetblocks gegenüber liegen. Die ersten Polzähne und die zweiten Polzähne sind abwechselnd in Umfangsrichtung angeordnet. Das erste Joch und das zweite Joch sind derart angeordnet, dass die ersten Polzähne des ersten Jochs verschoben sind um einen vorbestimmten Abstand in Umfangsrichtung gegenüber den zweiten Polzähnen des zweiten Jochs. Der Elektromagnetspulenblock ist befestigt an einem nicht drehbaren Element. Der Elektromagnetspulenblock umfasst eine Vielzahl von Elektromagnetspulen mit einer ersten Elektromagnetspule und einer zweiten Elektromagn etspule entsprechend jeweils dem ersten Joch und dem zweiten Joch des Jochblocks. Jede der ersten Elektromagnetspule und der zweiten Elektromagnet spule umfasst ein Magnet-Eingangs/Ausgangs-Ende, welches mittels eines Luftspalts dem ersten Polzahnring und dem zweiten Polzahnring des jeweiligen ersten Jochs und zweiten Jochs gegenüber liegt. Der Jochblock und der Permanentmagnetblock vollziehen eine Drehung relativ zueinander durch Ändern in einem vorbestimmten Muster eines Magnetfelds, welches erzeugt wird an der Vielzahl der Elektromagnetspulen.
  • Die anderen Aufgaben und Merkmale der vorliegenden Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung deutlich hervor.
  • Kurze Beschreibung der verschiedenen Ansichten der Zeichnungen
  • Fig. 1 ist eine Ansicht eines Längsschnitts einer Drehphasensteuervorrichtung (Ventilzeitensteuervorrichtung) gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
  • Fig. 2 ist eine Ansicht einer Endseite längs der Linien II- II in Fig. 1 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel;
  • Fig. 3 ist eine Ansicht einer Endseite längs der Linien III- III in Fig. 1 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel;
  • Fig. 4 ist eine Ansicht einer Endseite längs der Linien IV- IV in Fig. 1 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel;
  • Fig. 5 ist ähnlich wie Fig. 4, jedoch zeigt sie eine Endseite längs der Linien V-V in Fig. 1 zum Darstellen eines Betriebs der Drehphasensteuervorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel;
  • Fig. 6 ist eine Ansicht einer Endseite längs der Linien VI- VI in Fig. 1 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel;
  • Fig. 7 ist eine Ansicht einer Endseite Längs der Linien VII- VII in Fig. 1 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel;
  • Fig. 8 ist eine Ansicht eines Querschnitts längs der Linien ViII-VIII in Fig. 7 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel;
  • Fig. 9 ist eine Ansicht eines Querschnitts längs der Linien IX-IX in Fig. 7 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel;
  • Fig. 10 ist eine Ansicht einer Endseite längs der Linien X-X in Fig. 1 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel;
  • Fig. 11 zeigt eine schematische Seitenansicht eines Jochblocks 30, überlagert durch imaginäre Linien einer Vielzahl von Nordpol-Magnetflächen 36n eines Permanentmagnetblocks 29, gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel;
  • Fig. 12 ist eine Ansicht einer Erregungsfolge gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel, wobei
    auf der linken Seite Betätigungsschritt 1 bis Betätigungsschritt 4 dargestellt sind, umfassend:
    Richtungen eines Magnetfelds und eines Erregerstroms (von jeder einer ersten Elektromagnetspule 33A und einer zweiten Elektromagnetspule 33B), und
    schematisch dargestellt auf der rechten Seite, umfassend:
    Magnetpole jedes eines ersten Jochs 39A und eines zweiten Jochs 39B entsprechend einem des Betätigungsschritts 1 bis Betätigungsschritt 4, und
    die Nordpol-Magnetfläche 36n des Permanentmagnetblocks 29;
  • Fig. 13 ist eine Ansicht eines Abschnitts des Längsschnitts der Drehphasensteuervorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
  • Fig. 14 ist eine Ansicht des Längsschnitts der Drehphasensteuervorrichtung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; und
  • Fig. 15 ist eine perspektivische Ansicht eines Permanentmagnetblocks 128 gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel.
  • Genaue Beschreibung der Ausführungsbeispiele
  • Nachfolgend sind verschiedene Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung genau beschreiben.
  • Zum besseren Verständnis enthält die folgende Beschreibung verschiedene Richtungsausdrücke, wie etwa links, rechts, oben, unten und ähnliches. Jedoch sind diese Ausdrücke lediglich in Zusammenhang mit einer Zeichnung bzw. mit Zeichnungen zu verstehen, auf welcher bzw. welchen der entsprechende Abschnitt eines Elements dargestellt ist.
  • Wie in Fig. 1 bis Fig. 12 dargestellt, ist eine Drehphasensteuervorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung vorgesehen.
  • Als eine Ventilzeitensteuervorrichtung kann die Drehphasensteuervorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel angewandt werden auf ein Kraftübertragungssystem auf einer Einlassseite eines Verbrennungsmotors. Ebenso kann die Drehphasensteuervorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel angewandt werden auf ein Kraftübertragungssystem auf einer Auslassseite des Verbrennungsmotors.
  • Wie in Fig. 1 dargestellt, ist die Ventilzeitensteuervorrichtung aufgebaut auf einer Nockenwelle 1, einer Antriebsplatte 3, einem Drehkraftgenerator 4 und einem Drehmomentverstärker 5. Die Nockenwelle 1 (auch bezeichnet als "Folgerrotor") ist drehbar gelagert auf einem Zylinderkopf (nicht dargestellt) des Verbrennungsmotors. Die Antriebsplatte 3 (auch bezeichnet als "Antriebsrotor") ist angebracht an einem Vorderende (links in Fig. 1) der Nockenwelle 1 in einer derartigen Weise, dass sie relativ zur Nockenwelle 1 dreht, falls erforderlich. Die Antriebsplatte 3 hat einen Außenumfang, welcher mit einem Steuerkettenrad 2 ausgebildet ist, das mit einer (nicht dargestellten) Kurbelwelle verbunden ist. Der Drehkraftgenerator 4 ist angeordnet auf einer Vorderseite (links in Fig. 1) der Antriebsplatte 3 und der Nockenwelle 1. Der Drehkraftgenerator 4 kann eine Drehkraft erzeugen, welche ermöglicht, dass die Antriebsplatte 3 und die Nockenwelle 1 eine Drehung relativ zueinander ausführen. Der Drehmomentverstärker 5 kann die Drehkraft verstärken, welche mit dem Drehkraftgenerator 4 erzeugt wird, so dass die Antriebsplatte 3 und die Nockenwelle 1 mittels der so verstärkten Drehkraft direkt gedreht werden.
  • Wie in Fig. 2 dargestellt, ist die Antriebsplatte 3 im Wesentlichen geformt zu einer Scheibe mit einem Mittelabschnitt, welcher mit einem Tragloch 6 ausgebildet ist, das stufenartig ist (siehe Fig. 1). Eine Innenwand des Traglochs 6 ist drehbar getragen mit einem Flanschring 7, welcher einstückig verbunden ist mit dem Vorderende der Nockenwelle 1. Die Antriebsplatte 3 hat eine Vorderfläche (entgegengesetzt zu einer Fläche gegenüber der Nockenwelle 1), welche ausgebildet ist mit drei Radialschlitzen 8 (auch bezeichnet als "Radialführungen"), welche im Wesentlichen in Radialrichtung verlaufen, wie in Fig. 2 dargestellt. Der Radialschlitz 8 hat einen Querschnitt, welcher im Wesentlichen halbkreisförmig ist.
  • Wie in Fig. 1, Fig. 4 und Fig. 5 dargestellt, sind eine Hebelwelle 10 und ein Haltering 12 in Überlappung mit der Hebelwelle 10 vorgesehen. Die Hebelwelle 10 hat drei Hebel 9, welche in Radialrichtung nach außen vorstehen. Der Haltering 12 hat einen Tragflansch 11. Zusammen mit dem Flanschring 7 sind die Hebelwelle 10 und der Haltering 12 verbunden mit der Nockenwelle 1 mittels einer Schraube 13. Wie in Fig. 4 und Fig. 5 dargestellt, ist ebenfalls vorgesehen eine Verbindung 14 mit einem ersten Ende, welches, mittels eines Stifts 15, drehbar getragen ist auf jedem der drei Hebel 9 der Hebelwelle 10. Die Verbindung 14 hat ein zweites Ende, welches ausgebildet ist mit einem Aufnahmeloch 16 (Durchgangsloch), das sich in Axialrichtung erstreckt. Ein bewegbares Element 17 ist in dem Aufnahmeloch 16 aufgenommen.
  • Wie in Fig. 1 dargestellt, besteht das bewegbare Element 17 aus einer ersten Haltevorrichtung 19, einer zweiten Haltevorrichtung 21 und einer Blattfeder 22 (Wellenform). Auf einer ersten Seite gegenüber der Antriebsplatte 3 hält die erste Haltevorrichtung 19 eine erste Kugel 18. Hingegen hält auf einer zweiten Seite gegenüber der ersten Seite die erste Haltevorrichtung 19 eine zweite Kugel 20. Die Blattfeder 22 ist angeordnet zwischen der ersten Haltevorrichtung 19 und der zweiten Haltevorrichtung 21, um die erste Haltevorrichtung 19 und die zweite Haltevorrichtung 21 entgegengesetzt zueinander vorzuspannen.
  • Zusammen mit der Blattfeder 22 werden die erste Haltevorrichtung 19 und die zweite Haltevorrichtung 21 aufgenommen in dem Aufnahmeloch 16 der Verbindung 14. Jede der ersten Haltevorrichtung 19 und der zweiten Haltevorrichtung 21 ist im Wesentlichen geformt zu einer dicken Scheibe. Eine Vorderseite (rechts in Fig. 1) der ersten Haltevorrichtung 19 hat einen Mittenabschnitt, welcher ausgebildet mit ist mit einer halbkugelartigen Vertiefung, welche die erste Kugel 18 hält, während eine Vorderseite (links in Fig. 1) der zweiten Haltevorrichtung 21 einen Mittenabschnitt aufweist, welcher ausgebildet ist mit einer halbkugelartigen Vertiefung, welche die zweite Kugel 20 hält. So sind die erste Kugel 18 und die zweite Kugel 20, gehalten jeweils mit der ersten Haltevorrichtung 19 und der zweiten Haltevorrichtung 21, koaxial angeordnet am zweiten Ende der Verbindung 14. Am zweiten Ende der Verbindung 14 stehen die erste Kugel 18 und die zweite Kugel 20 in Axialrichtung entgegengesetzt zueinander vor.
  • Die erste Kugel 18, gehalten mit der ersten Haltevorrichtung 19, ist in Eingriff mit dem Halteschlitz 8 der Antriebsplatte 3 in einer derartigen Weise, dass sie rollt. Ebenso ist die zweite Kugel 20, gehalten mit der zweiten Haltevorrichtung 21, in Eingriff mit einem Spiralschlitz 24 (auch bezeichnet als "Spiralführung") in einer derartigen Weise, dass sie rollt, wie in Fig. 1 und Fig. 3 dargestellt. Der Spiralschlitz 24 ist ausgebildet in einem Mittelrotor 23 (unten beschrieben) und hat einen Querschnitt, welcher im Wesentlichen halbkreisförmig ist.
  • Geführt in Radialrichtung längs des Radialschlitzes 8 der Antriebsplatte 3, ist das bewegbare Element 17 verbunden mit der Nockenwelle 1 mittels einer Verbindung 14 und eines Hebels 19. Wenn eine äußere Kraft angewandt wird auf das bewegbare Element 17 ausgehend von der Seite des Mittelrotors 23 und dadurch das bewegbare Element 17 längs des Radialschlitzes 8 verschoben wird, so kann die obige Verbindung des bewegbaren Elements 17 mit der Nockenwelle 1 zu der folgenden Betätigung beitragen:
    • - Eine der Verbindung 14 und dem Hebel 19 zuschreibbare Verbindungsbetätigung bewirkt eine Drehung zwischen der Antriebsplatte 3 und der Nockenwelle 1 relativ zueinander in einer Richtung und um einen Winkel entsprechend der Verschiebung des bewegbaren Elements 17.
  • Hingegen ist ein Tragflansch 11 des Halterings 12 ausgebildet mit einem ersten Nabenabschnitt 25, angeordnet axial nach vorne (links in Fig. 1), und mit einem zweiten Nabenabschnitt 26, angeordnet in Radialrichtung nach hinten (rechts in Fig. 1). Um den zweiten Nabenabschnitt 26 ist ein Mittelrotor 23 angeordnet, welcher im Wesentlichen zu einer Scheibe geformt ist. Der Mittelrotor 23 ist ausgebildet mit einem Spielloch 27, dessen Innenwand einen größeren Durchmesser aufweist als der zweite Nabenabschnitt 26, so dass kein Kontakt mit dem zweiten Nabenabschnitt 26 auftritt. Ferner hat der Mittelrotor 23 eine Rückfläche (Seite der Antriebsplatte 3), welche ausgebildet ist mit drei Spiralschlitzen 24, die jeweils einem der Bewegungselemente 17 entsprechen.
  • Wie in Fig. 3 bis Fig. 5 dargestellt, ist jeder der Spiralschlitze 24 derart ausgebildet, dass der Durchmesser davon in einer Drehrichtung R der Antriebsplatte 3 allmählich abnimmt (Fig. 4 und Fig. 5 zeigen lediglich eine Mittellinie jedes der Spiralschlitze 24). Die allmähliche Abnahme des Durchmessers der Spiralschlitze 24 kann zur folgenden Betätigung beitragen:
    • - wenn der Mittelrotor 23 in einer Nacheilrichtung relativ zur Antriebsplatte 3 mit der zweiten Kugel 20 (des bewegbaren Elements 17) in Eingriff mit dem Spiralschlitz 24 dreht, so kann sich die bewegbare Platte 17 in Radialrichtung nach innen längs des Spiralschlitzes 24 bewegen. Hingegen kann sich die bewegbare Platte 17 in Radialrichtung nach außen längs des Spiralschlitzes 24 bewegen, wenn der Mittelrotor 23 in einer Voreilrichtung relativ zur Antriebsplatte 3 mit der zweiten Kugel 20 (des bewegbaren Elements 17) in Eingriff mit dem Spiralschlitz 24 dreht.
  • Zwischen dem Tragflansch 11 (des Halterings 12) und dem Innenumfang (des Mittelrotors 23) ist ein Drucklager 28 vorgesehen, welches im Wesentlichen zu einer Nadel geformt ist. Der Mittelrotor 23 ist drehbar getragen auf einem Haltering 12 mittels des Drucklagers 28.
  • Gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel ist der Drehmomentverstärker 5 gebildet aus dem Radialschlitz 8 (der Antriebsplatte 3), dem bewegbaren Element 17, der Verbindung 14, dem Hebel 9, dem Spiralschlitz 24 (des Mittelrotors 23) und ähnlichem. Mit einer Drehkraft (relativ zur Nockenwelle 1), angewandt auf den Mittelrotor 23 von dem Drehkraftgenerator 4, kann der Drehmomentverstärker 5 das bewegbare Element 17 in Radialrichtung verschieben mittels des Spiralschlitzes 24. Ferner kann mittels des Radialschlitzes 8, der Verbindung 14 und des Hebels 9 der Drehmomentverstärker 5 die Drehkraft verstärken um einen Multiplikationsfaktor, um dadurch eine Relativdrehkraft auf die Antriebsplatte 3 und die Nockenwelle 1 anzuwenden.
  • Hingegen ist der Drehkraftgenerator 4 aufgebaut aus einem Permanentmagnetblock 29, einem Jochblock 30 und einen Elektromagnetspulenblock 32. Der Permanentmagnetblock 29 ist im Wesentlichen geformt zu einer Ringplatte, welche verbunden ist mit einem Außenumfang auf einer Vorderseite (links in Fig. 1 und gegenüber der Antriebsplatte 3) des Mittelrotors 23. Der Jochblock 30 ist im Wesentlichen geformt zu einer dünnen Ringplatte, welche in Radialrichtung nach außen ausgehend vom Haltering 12 geflanscht ist. Der Elektromagnetspulenblock 32 ist befestigt in einer Ventilzeitensteuerabdeckung 31 (nicht drehbares Element), welche derart angebracht ist, dass sie sich über den (nicht dargestellten) Zylinderkopf und eine (nicht dargestellte) Kipphebelabdeckung erstreckt. Eine erste Elektromagnetspule 33A und eine zweite Elektromagnetspule 33B, welche den Elektromagnetspulenblock 32 bilden, sind verbunden mit einer Treiberschaltung 34, welche eine Erregerschaltung, eine Impulsverteilerschaltung und ähnliches umfasst. Eine Steuervorrichtung 35 kann die Treiberschaltung 34 steuern. Die Steuervorrichtung 35 kann verschiedene Eingangssignale aufnehmen, wie etwa einen Kurbelwinkel, einen Nockenwinkel, eine Motordrehzahl, eine Motorlast und ähnliches, um dadurch Steuersignale an die Treiberschaltung 34 in Übereinstimmung mit Betriebszuständen des Verbrennungsmotors auszugeben.
  • Wie in Fig. 6 dargestellt, definiert ein Permanentmagnetblock 29 eine Fläche (senkrecht zur Achse), welche ausgebildet ist mit einer Vielzahl von Magnetpolen (N-Pole und S-Pole), welche sich in Radialrichtung erstrecken. Die N-Pole und die S-Pole sind abwechselnd in Umfangsrichtung angeordnet. In Fig. 6 ist eine Nordpol-Magnetfläche 36n der N-Pol, während eine Südpolmagnetfläche 36s der S-Pol ist.
  • Wie in einem vergrößerten Abschnitt von Fig. 1 dargestellt, ist der Jochblock 30 aufgebaut aus einem Paar von einem ersten Joch 39A und einem zweiten Joch 39B (unten beschrieben). Jedes des ersten Jochs 39A und des zweiten Jochs 39B hat ein Paar von einem ersten Polzahnring 37 und einem zweiten Polzahnring 38. Der Jochblock 30 hat einen Innenumfang, welcher sicher zwischen einem Tragflansch 11 (des Halterings 12) und einer Mutter 47 angeordnet ist, wobei die Mutter 47 auf dem ersten Nabenabschnitt 25 auf der Vorderseite des Halterings 12 nach unten geschraubt ist.
  • Der erste Polzahnring 37 und der zweite Polzahnring 38 jedes des ersten Jochs 29A und des zweiten Jochs 39B bestehen aus einem Metallmaterial mit hoher Permeabilität. Wie in Fig. 7 dargestellt, haben der erste Polzahnring 37 und der zweite Polzahnring 38 jeweils einen ersten Basisabschnitt 37a und einen zweiten ersten Basisabschnitt 37b, welche jeweils im Wesentlichen zu einem flachen Ring geformt sind. Ferner haben der erste Polzahnring 37 und der zweite Polzahnring 38 jeweils eine Vielzahl von ersten Polzähnen 37b und eine Vielzahl von zweiten Polzähnen 38b, welche jeweils im Wesentlichen zu einem Trapez geformt sind. Die ersten Polzähne 37b erstrecken sich in Radialrichtung nach innen, während die zweiten Polzähne 38 sich in Radialrichtung nach außen erstrecken.
  • Gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel ist der erste Polzahnring 37 in Radialrichtung nach außen angeordnet, während der zweite Polzahnring 38 in Radialrichtung nach innen angeordnet ist. Die ersten Polzähne 37b (des ersten Polzahnrings 37) und die zweiten Polzähne 38b (des zweiten Polzahnrings 38) sind in Umfangsrichtung in regelmäßigen Winkelabständen angeordnet. Außerdem haben die ersten Polzähne 37b eine Kopfhöhenrichtung hin zum zweiten Basisabschnitt 38a, während die zweiten Polzähne 38b eine Kopfhöhenrichtung hin zum ersten Basisabschnitt 37a haben. Anders ausgedrückt, die Kopfhöhen der ersten Polzähne 37b erstrecken sich in Radialrichtung nach innen, während sich die Kopfhöhen der zweiten Polzähne 38b in Radialrichtung nach außen erstrecken. Die ersten Polzähne 37b (des ersten Polzahnrings 37) und die zweiten Polzähne 38b (des zweiten Polzahnrings 38) sind abwechselnd in Umfangsrichtung in einer derartigen Weise angeordnet, dass sie gleiche Abstände definieren. Der erste Polzahnring 37 und der zweite Polzahnring 38 sind mittels eines Harzmaterials 40 (Isolator) miteinander verbunden.
  • Das erste Joch 39A und das zweite Joch 39B bilden den Jochblock 30. Das erste Joch 39A ist in Radialrichtung außen angeordnet, während das zweite Joch 39B in Radialrichtung innen angeordnet ist. Das erste Joch 39A und das zweite Joch 39B sind derart angeordnet, dass sie eine Gesamtanordnung bilden, welche im Wesentlichen zu einer Scheibe geformt ist.
  • Wie aus Fig. 12 ersichtlich (Erregungsfolge), sind das erste Joch 39A und das zweite Joch 39B derart angebracht, dass die ersten Polzähne 37b und die zweiten Polzähne 38b um R Abstand in Umfangsrichtung verschoben sind.
  • Oben ist ein Abstand definiert als eine Entfernung zwischen zwei benachbarten der ersten Polzähne 37b (bzw. der zweiten Polzähne 38b) auf dem ersten Polzahnring 37 (bzw. dem zweiten Polzahnring 38).
  • Andernfalls kann der eine Abstand definiert sein in der folgenden Weise:
    • - Der eine Abstand ist eine Entfernung zwischen dem ersten Polzahn 37b (auf dem ersten Polzahnring 37) und dem zweiten Polzahn 38b (auf dem zweiten Polzahnring 38), welche nebeneinander sind. In jedem Fall können die ersten Polzähne 37b und die zweiten Polzähne 38b als um S Abstand in Umfangsrichtung verschoben betrachtet werden.
  • Wie in Fig. 1 dargestellt, hat der Jochblock 30 eine erste Seite (links in Fig. 1) in Axialrichtung gegenüber liegend zum Elektromagnetspulenblock 32 und eine zweite Fläche (rechts in Fig. 1) in Axialrichtung gegenüber liegend zum Permanentmagnetblock 29.
  • Wie in Fig. 8 und Fig. 9 dargestellt, sind der erste Basisabschnitt 37a (des ersten Polzahnrings 37) und der zweite Basisabschnitt 38a (des zweiten Polzahnrings 38) jedes des ersten Jochs 39A und des zweiten Jochs 39B angeordnet auf einer Seite (links in Fig. 8 und Fig. 9) gegenüber liegend zum Elektromagnetspulenblock 32. Ferner sind, wie in Fig. 8 und Fig. 9 dargestellt, der erste Polzahn 37b und der zweite Polzahn 38b jedes des ersten Jochs 39A und des zweiten Jochs 39B angeordnet auf einer Seite (rechts in Fig. 8 und Fig. 9) gegenüber liegend zum Permanentmagnetblock 29.
  • Zum Ermöglichen der oben beschriebenen Anordnung ist eine Verbindung gebogen zwischen dem ersten Polzahn 37b und dem ersten Basisabschnitt 37a (Fig. 9), während eine Verbindung gebogen ist zwischen dem zweiten Polzahn 38b und dem zweiten Basisabschnitt 38a (Fig. 8). Wie der erste Polzahnring 37 und der zweite Polzahnring 38 sind das erste Joch 39A (des Jochblocks 30) und das zweite Joch 39B (des Jochblocks 30) mittels eines Harzmaterials 40 (Isolator) miteinander verbunden.
  • So können alle ersten Polzahnringe 37 und zweiten Polzahnringe 38, welche nebeneinander liegen, fest verbunden werden mit dem Harzmaterial 40 durch eine große Fläche mit Seitenfläche des ersten Basisabschnitts 37a und des zweiten Basisabschnitts 38a und Seitenflächen der ersten Polzähne 37b und der zweiten Polzähne 38b. Außerdem können der erste Basisabschnitt 37a (des erste Polzahnrings 37) und der zweite Basisabschnitt 38a (des zweiten Polzahnrings 38) derart angeordnet sein, dass sie ausreichend nahe am Elektromagnetspulenblock 32 sind, während die ersten Polzähne 37b und die zweiten Polzähne 38b derart angeordnet sein können, dass sie ausreichend nahe am Permanentmagnetblock 39 sind. Das Harzmaterial 40 (Isolator) ist gefüllt zwischen alle der ersten Polzahnringe 37 und zweiten Polzahnringe 38 des Jochblocks 30, um dadurch irgendein unnötiges Magnetflussleck zwischen dem ersten Polzahnring 37 und dem zweiten Polzahnring 38, welche nebeneinander liegen, zu verhindern. Ferner kann das Harzmaterial 40 jeden Wirbelstrom verhindern, welcher durch eine Drehung des Jochblocks 30 hervorgerufen werden kann.
  • Der Jochblock 30 kann beispielsweise in den folgenden (bevorzugten) Schritten geformt werden:
    • 1. Anordnen des ersten Polzahnrings 37 und des zweiten Polzahnrings 38 jedes des ersten Jochs 39a und des zweiten Jochs 39b in einer Form in einer vorbestimmten Weise.
    • 2. Gießen des Harzmaterials 40 in die Form, um einen Bereich zwischen dem ersten Polzahnring 37 und dem zweiten Polzahnring 38 mit dem Harzmaterial 40 zu füllen.
  • Ein Formen des Jochblocks 30 in den obigen Schritten ist genau und kann eine Anordnung aller ersten Polzahnringe 37 und zweiten Polzahnringe 38 erleichtern, wodurch die Produktivität sowie die Formgenauigkeit verbessert werden.
  • Hingegen hat, wie in Fig. 1 und Fig. 10 dargestellt, der Elektromagnetspulenblock 32 eine Zwei-Phasen- Elektromagnetspule, das heißt, eine erste Elektromagnetspule 33A und eine zweite Elektromagnetspule 33B, welche jeweils radial nach außen und innen angeordnet sind. Der Elektromagnetspulenblock 32 ist in einem Gehäuse 41 aufgenommen, welches in der Ventilzeitensteuerabdeckung 31 befestigt ist und eine Öffnung auf einer Seite des Jochblocks 30 aufweist.
  • Jede der ersten Elektromagnetspule 33A und der zweiten Elektromagnetspule 33B ist gebildet aus einem Spulenkörper 43 und einem Spulenjoch 46. Der Spulenkörper 43 windet sich um ein ringartiges Spulenelement 42. Das Spulenjoch 46 ist um den Spulenkörper 43 angeordnet und induziert einen Magnetfluss (hervorgerufen zum Spulenkörper 43) zu einem ersten Magnet- Eingangs/Ausgangs-Ende 44 und einem zweiten Magnet- Eingangs/Ausgangs-Ende 45, welche auf einer Seite gegenüber liegend zum Jochblock 30 angeordnet sind. Wie in dem vergrößerten Abschnitt von Fig. 1 dargestellt, liegen das erste Magnet-Eingangs/Ausgangs-Ende 44 jeder der ersten Elektromagnetspule 33A und zweiten Elektromagnetspule 33B über einen Axialluftspalt AG gegenüber dem ersten Basisabschnitt 37a des ersten Polzahnrings 37 des Jochblocks 30, während das zweite Magnet-Eingangs/Ausgangs-Ende 45 jeder der ersten Elektromagnetspule 33A und der zweiten Elektromagnetspule 33B über den Luftspalt AG dem zweiten Basisabschnitt 38a des zweiten Polzahnrings 38 des Jochblocks 30 gegenüber liegen.
  • Ein Magnetisieren der ersten Elektromagnetspule 33A und der zweiten Elektromagnetspule 33B erzeugt ein Magnetfeld in einer vorbestimmten Richtung, um dadurch eine Magnetinduktion (entsprechend dem so erzeugten Magnetfeld) zum ersten Joch 39A (gegenüber liegend zur ersten Elektromagnetspule 33a über den Luftspalt AG) und zweiten Joch 39B (gegenüberliegend zur zweiten Elektromagnetspule 33b über den Luftspalt AG) zu bewirken. Dabei wird die Tatsache, ob die Magnetinduktion bewirkt wird oder nicht, nicht beeinflusst durch die Drehung des Jochblocks 30. Folglich haben der erste Polzahnring 37 und der zweite Polzahnring 38 jedes des ersten Jochs 39A und des zweiten Jochs 39B Magnetpole entsprechend der Richtung des Magnetfeldes.
  • Das durch die erste Elektromagnetspule 33a und die zweite Elektromagnetspule 33b erzeugte Magnetfeld kann sequenziell geschaltet werden in Übereinstimmung mit einem vorbestimmten Muster entsprechend einem von der Treiberschaltung 34eingegebenen Impuls. Genauer kann das Schaltmuster des Magnetfelds der ersten Elektromagnetspule 33a und der zweiten Elektromagnetspule 33b beispielsweise dargestellt werden durch die Erregungsfolge, dargestellt in Fig. 12.
  • In Fig. 12 zeigt ein Abwärtspfeil ↓ den Magnetfluss an, welcher durch die erste Elektromagnetspule 32A und die zweite Elektromagnetspule 33B erzeugt wird, wobei der erste Polzahnring 37 (des Jochblocks 30) einen N-Pol aufweist und der zweite Polzahnring 38 (des Jochblocks 30) einen S -Pol aufweist. Im Gegensatz dazu zeigt ein Aufwärtspfeil ↑ den Magnetfluss an, welcher erzeugt wird durch die erste Elektromagnetspule 33A und die zweite Elektromagnetspule 33B, wobei der erste Polzahnring 37 einen S-Pol aufweist und der zweite Polzahnring 38 einen N-Pol aufweist.
  • Ferner sind die erste Elektromagnetspule 33A und die zweite Elektromagnetspule 33B, in Fig. 12 in einer Form eines "Monofilers" gewickelt. "VORWÄRTS" der "ERREGUNG" zeigt eine Erregerstromrichtung entsprechend eines Abwärtspfeils ↓ an, während "UMKEHRUNG" der "ERREGUNG" eine Erregerstromrichtung eines Aufwärtspfeils ↑ anzeigt.
  • Nachfolgend sind Schritt für Schritt die Schaltmuster in Fig. 12 beschrieben:
    In Schritt 1 erzeugt der Erregerstrom "VORWÄRTS" der ersten Elektromagnetspule 33A das durch den Abwärtspfeil ↓ angezeigte Magnetfeld, und der Erregerstrom "VORWÄRTS" der zweiten Elektromagnetspule 33B erzeugt das durch den Abwärtspfeil ↓ angezeigte Magnetfeld. So kann der erste Polzahnring 37 jedes des ersten Jochs 39A und des zweiten Jochs 39B einen N-Pol aufweisen, während der zweite Polzahnring 38 jeden des ersten Jochs 39A und des zweiten Jochs 39B einen S-Pol aufweisen kann. Mit einer Abstoßung gegen die ersten Polzähne 37b (N- Pole) und einer Anziehung hin zu den zweiten Polzähnen 38b (S- Pole) kann die Nordpol-Magnetfläche 36n (N-Pole) des Permanentmagnetblocks 29 (ursprünglich angeordnet in einer Position, welche durch eine Zweipunktstrichlinie in Fig. 12 dargestellt ist) verschoben werden um ein R Abstand in einer Richtung (links in Fig. 12), so dass eine Ausrichtung auf die zweiten Polzähne 38b (S-Pole) des ersten Jochs 39A und die zweiten Polzähne 38b (S-Pole des zweiten Jochs 39B) in einer Schrittweise erfolgt.
  • Ebenso wie in Schritt 2 sind die Erregerströme der ersten Elektromagnetspule 33B und der zweiten Elektromagnetspule 33A jeweils "RÜCKWÄRTS" und "VORWÄRTS", um dadurch die Magnetfelder zu erzeugen, welche jeweils durch einen Aufwärtspfeil ↑ und einen Abwärtspfeil ↓ angezeigt sind.
  • Ebenso wie in Schritt 3 sind die Erregerströme der ersten Elektromagnetspule 33A und der zweiten Elektromagnetspule 33B jeweils "RÜCKWÄRTS" und "RÜCKWÄRTS", um dadurch die Magnetfelder zu erzeugen, welche jeweils durch einen Aufwärtspfeil ↑ und einen Aufwärtspfeil ↑ angezeigt sind.
  • Ebenso wie in Schritt 4 sind die Erregerströme der ersten Elektromagnetspule 33B und der zweiten Elektromagnetspule 33A jeweils "VORWÄRTS" und "RÜCKWÄRTS", um dadurch die Magnetfelder zu erzeugen, welche jeweils durch einen Abwärtspfeil ↓ und einen Aufwärtspfeil ↑ angezeigt sind.
  • Aus Schritt 1 bis Schritt 4 können die ersten Polzähne 37b und/oder zweiten Polzähne 38b mit S-Polen verschoben werden um R Abstand in der einen Richtung (links in Fig. 12). So kann der Permanentmagnetblock 29 in einer derartigen Weise drehen, dass die Nordpol-Magnetfläche 36n der Verschiebung der S-Pole der ersten Polzähne 37b und/oder zweiten Polzähne 38b folgt.
  • Dadurch kann eine Wiederholung der Schaltmuster des erzeugten Magnetfelds eine Drehung (in der einen Richtung) des Permanentmagnetblocks 29 relativ zum Jochblock 30 fortsetzen. Eine Rückwä rtswiederholung der Schaltmuster des erzeugten Magnetfelds kann eine Drehung (in der entgegengesetzten Richtung) des Permanentmagnetblocks 29 relativ zum Jochblock 30 fortsetzen. Ferner kann ein Stoppen der Schaltmuster des erzeugten Magnetfelds im Elektromagnetspulenblock 32 die Drehung des Permanentmagnetblocks 29 relativ zum Jochblock 30 stoppen. Die Stoppposition kann sicher aufrechterhalten werden durch eine Delle der elektromagnetischen Anziehung/Abstoßung, welche weiterhin wirkt zwischen den ersten und den zweiten Polzähnen 37b, 38b (des Jochblocks 30) und den Nord- und Südpolmagnetflächen 36n, 36s (des Permanentmagnetblock 29). Mittels des Drehkraftgenerators 4 mit dem oben beschriebenen Aufbau kann der Permanentmagnetblock 29 frei drehen relativ zum Jochblock 30 durch eine Delle einer Kraft, erzeugt am Elektromagnetspulenblock 32 (nicht drehbar). Ferner kann der Drehkraftgenerator 4 die Relativdrehungsposition sicher beibehalten.
  • Außerdem erfordert ein Erregen des Drehkraftgenerators 4 keinen Schleifring und ähnliches. Daher hat der Drehkraftgenerator 4 eine gute Lebensdauer über eine lange Betriebszeit.
  • Ferner dreht der Elektromagnetspulenblock 32, welcher das Magnetfeld erzeugt, nicht einstückig mit dem Kraftübertragungssystem der Drehphasensteuervorrichtung (Ventilzeitensteuervorrichtung), wodurch eine Trägheitskraft des Drehabschnitts der Drehphasensteuervorrichtung verringert wird. Dabei kann die Drehphasensteuervorrichtung (Ventilzeitensteuervorrichtung) in einer darauf angewandten Last verringert werden und in einem Betriebsansprechverhalten verbessert werden.
  • Das Verfahren zur Wicklung der ersten Elektromagnetspule 33A und der zweiten Elektromagnetspule 33B ist nicht auf den "Monofiler" beschränkt. Ein anderes Verfahren, wie etwa ein "Bifiler", ist möglich. Das "Bifiler"-Verfahren kann die Erregerschaltung in der Treiberschaltung 34 im Vergleich zum "Monofiler"-Verfahren vereinfachen, um dadurch die Herstellkosten weiter zu senken.
  • Bei der oben beschriebenen Ventilzeitensteuervorrichtung kann der Permanentmagnetblock 29 (Mittelrotor 23) frei drehen relativ zum Jochblock 30 gemäß einer Anweisung von der Steuervorrichtung 35, unabhängig davon, ob der Jochblock 30 (Nockenwelle 1) dreht oder nicht. Außerdem kann die Ventilzeitensteuervorrichtung weiterhin die Position der Relativdrehung sichern, um dadurch die Drehphase der Kurbelwelle (nicht dargestellt) relativ zur Nockenwelle 1 frei zu variieren.
  • Das heißt, ein Sichern im Voraus eines Winkels eines Anbringens der Antriebsplatte 3 und der Hebelwelle 10 auf der Seite des am stärksten nacheilenden Winkels, wie in Fig. 5 dargestellt, während eines Leerlaufs bzw. Startens des Verbrennungsmotors kann die Drehphase (Öffnung-/Schließzeiten des Verbrennungsmotors) der (nicht dargestellten) Kurbelwelle relativ zur Nockenwelle 1 auf der Seite des am stärksten nacheilenden Winkels beibehalten, um dadurch die Drehung des Verbrennungsmotors zu stabilisieren und den Kraftstoffverbrauch zu senken.
  • Dann kann, beispielsweise wenn der Verbrennungsmotor eine Verbschiebung vollzieht ausgehend von dem obigen Zustand zum normalen Betriebszustand, in welchem die Anweisung von der Steuervorrichtung 35 an die Treiberschaltung 34 (der ersten Elektromagnetspule 33A und der zweiten Elektromagnetspule 33B) ausgeführt wird zum Ändern der Drehphase hin zur Seite des am stärksten voreilenden Winkels, der Elektromagnetspulenblock 32 das erzeugte Magnetfeld bei dem vorbestimmten Muster in Übereinstimmung mit der Anweisung schalten. Dadurch kann der Elektromagnetspulenblock 32 den Permanentmagnetblock 29 und den Mittelrotor 23 hin zum am stärksten voreilenden Winkel drehen. Dadurch wird das bewegbare Element 17 (zweite Kugel 20) längs des Spiralschlitzes 24 des Mittelrotors 23 geführt und somit am stärksten nach außen in Radialrichtung verschoben, wie in Fig. 4 dargestellt. Dabei kann der Winkel eines Anbringens der Antriebsplatte 3 und der Hebelwelle 10 zu der Seite des am stärksten voreilenden Winkels mittels der Verbindung 14 und des Hebels 9 verschoben werden. Folglich kann die Drehphase zwischen der (nicht dargestellten) Kurbelwelle und der Nockenwelle 1 zu dem am stärksten voreilenden Winkel verschoben werden, um dadurch die Ausgangsleistung des Verbrennungsmotors zu erhöhen.
  • Im Falle der oben beschriebenen Ventilzeitensteuervorrichtung wird eine Fortsetzung der Erregung jeder der ersten Elektromagnetspule 33A und der zweiten Elektromagnetspule 33B ermöglicht nach der oben beschriebenen Drehphasenverbschiebung. Eine Erregung der Elektromagnetspule 33A und der zweiten Elektromagnetspule 33B wird jedoch gestoppt nach der Drehphasenverschiebung. Selbst nach dem Erregungsstop der ersten Elektromagnetspule 33A und der zweiten Elektromagnetspule 33B kann die Magnetkraft des Permanentmagnetblocks 29 den ersten Polzahnring 37 und den zweiten Polzahnring 38 anziehen. So kann die oben beschriebenen Drehphase sicher beibehalten werden durch eine Delle der Magnetkraft des Permanentmagnetblocks 29.
  • Ferner kann während der oben beschriebenen Phasenverschiebung der Drehmomentverstärker 5 die durch Schalten der erzeugten Magnetfelder erhaltene Drehbetätigungskraft verstärken. So kann die Magnetkraft, erzeugt an der ersten Elektromagnetspule 33A und der zweiten Elektromagnetspule 33B, verhältnismäßig klein sein.
  • Außerdem kann ein Steuern der Stoppposition den Permanentmagnetblocks 29 relativ zum Jochblock 30 die Drehphase zwischen der (nicht dargestellten) Kurbelwelle und der Nockenwelle 1 frei variieren, unabhängig davon, ob die Drehphase sich bei dem am stärksten nacheilenden Winkel oder dem am stärksten voreilenden Winkel befindet.
  • Gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel hat der Drehmomentverstärker 5 einen derartigen Aufbau, dass das bewegbare Element 17 in Eingriff geführt werden kann durch Innenwände des Radialschlitzes 8 und des Spiralschlitzes 24, welche kontinuierlich mit der Richtung des Hebels 9 schneiden und im Wesentlichen senkrecht miteinander schneiden. So können, selbst wenn eine Störung, wie etwa ein umgekehrtes Drehmoment, welches bewirkt werden kann durch die Kraft der Ventilfeder und/oder des Profils der Antriebsnocke, eingegeben wird in das bewegbare Element 17 mittels des Hebels 9 und er Verbindung 14, die Innenwände des Radialschlitzes 8 und des Spiralschlitzes 24 eine Last der Störung sicher absorbieren. Folglich kann eine der Eingabe der Störung des umgekehrten Drehmoments zuzuschreibende Änderung verhindert werden, und eine Abnahme des Betätigungsansprechverhaltens während der Phasenänderung kann verhindert werden.
  • Ferner ist gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel das den Drehmomentverstärker 5 bildende bewegbare Element 17 derart geführt und in Eingriff, dass es relativ zum Radialschlitz 8 und zum Spiralschlitz 24 mittels einer jeweiligen ersten Kugel 18 und einer zweiten Kugel 20 rollt. Das Rollen des bewegbaren Elements 17 kann einen Betätigungswiderstand in hohem Maße während einer Phasenverschiebung verringern, um dadurch die Leistungsaufnahme der ersten Elektromagnetspule 33A und der zweiten Elektromagnetspule 33B zu verringern.
  • Jede der ersten Elektromagnetspule 33A und der zweiten Elektromagnetspule 33B des Elektromagnetspulenblocks 32 weist eine Minimalbreite auf. Gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel ist jedoch der erste Elektromagnetspulenblock 32 angeordnet auf einer ersten Axialseite (links in Fig. 1) des Jochblocks 30, während der Permanentmagnetblock 29 angeordnet ist auf einer zweiten Seite (gegenüber der eisten Axialseite) des Jochblocks 30, und außerdem können die erste Elektromagnetspule 33A und die zweite Elektromagnetspule 33B in Radialrichtung im Elektromagnetblock 32 angeordnet sein. Bei den oben beschriebenen Anordnungen kann der Drehkraftgenerator 4 in Axialrichtung verknüpft sein, um dadurch die Gesamtgröße der Drehphasensteuervorrichtung (Ventilzeitensteuervorrichtung) zu verringern.
  • Wie in Fig. 13 dargestellt, ist eine Drehphasensteuervorrichtung (Ventilzeitensteuervorrichtung) gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung vorgesehen.
  • Die Drehphasensteuervorrichtung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel hat einen Aufbau, welcher hinsichtlich des Spulenjochs gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel unterschiedlich ist. Genauer ist ein Spulenjoch 146 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel verschieden von dem Spulenjoch 46 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel. Andere Teile und Abschnitte gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel sind im Wesentlichen dieselben wie jene gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel.
  • Jede der ersten Elektromagnetspule 33A und der zweiten Elektromagnetspule 33B gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel ist ausgestattet mit einem Spulenjoch 146, welches den Magnetfluss (erzeugt am Spulenkörper 43) zum Jochblock 30 induziert. Das Spulenjoch 145 ist gebildet aus einem Hauptjoch 60 (Spulenjochkörper) und einem Paar von Teiljochen 61. Das Hauptjoch 60 hat einen Halbquerschnitt, welcher im Wesentlichen zu einem alphabetischen U geformt ist, und umgibt im Wesentlichen den gesamten Umfang des Spulenkörpers 43. Das Paar von Teiljochen 61 befindet sich in Presspassung mit jeweiligen offenen Enden des alphabetisch U-förmigen Hauptjochs 60.
  • Der oben erwähnte "Halbquerschnitt" bedeutet, dass Fig. 13 lediglich einen oberen Abschnitt des Hauptjochs 60 darstellt und den unteren Abschnitt des Hauptjochs 60 unberücksichtigt lässt. Diese Definition von "Halbquerschnitt" gilt auch für die weitere Beschreibung.
  • Das Teiljoch 61 ist ringförmig und hat einen Halbquerschnitt, welcher im Wesentlichen zu einem alphabetischen L geformt ist, wie in dem vergrößerten Abschnitt von Fig. 13 dargestellt. Das alphabetische L des Teiljochs 61 hat eine erste Seite (horizontal n Fig. 13), gebildet aus einer zylindrischen Wand 61a, und eine zweite Seite (vertikal in Fig. 1), gebildet aus einem gebogenen Stück 61b. Das gebogene Stück 61b ist monolithisch mit einem ersten Ende (rechts in Fig. 13) der zylindrischen Wand 61a in einer derartigen Weise, dass es einen Flansch bildet. Das Teiljoch 61 ist dünner als das Hauptjoch 60. Die zylindrische Wand 61a befindet sich n Presspassung mit einem ringartigen Ausschnitt 60a des Hauptjochs 60. So bilden gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel eine Endfläche (des Hauptjochs 60) und das gebogene Stück 61b (des Teiljochs 61) ein Magnet-Eingangs/Ausgangs-Ende (des Spulenjochs 146), welches jedem des ersten Polzahnrings 37 und des zweiten Polzahnrings 38 des Jochblocks 30 gegenüber liegt. In Fig. 13 sind eine Dicke T1 des Hauptjochs 60 und eine Dicke T2 des Teiljochs 61 definiert.
  • Eine Innenumfangswand des Hauptjochs 60 ist dicker als eine Außenumfangswand des Hauptjochs 60, um dadurch einen Unterschied im Querschnitt zwischen der Innenumfangswand und er Außenumfangswand zu minimieren. So kann der magnetische Gesamtwiderstand von der Innenumfangswand zur Außenumfangswand des Hauptjochs 60 klein gehalten werden.
  • Gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel ist das Magnetischeingangs/Ausgangs-Ende des Spulenjochs 146 gebildet aus der Endfläche (des Hauptjochs 60) und dem gebogenen Stück 61b (des Teilsjochs 61). So kann der Bereich (des Magnet- Eingangs/Ausgangs-Endes) gegenüber dem ersten Polzahnring 37 und dem zweiten Polzahnring 38 größer ausgebildet sein als der Querschnitt des Hauptjochs 60. Dadurch führt ein Vermindern des magnetischen Widerstands bei einem Luftspalt AG nicht zu einer Vergrößerung des Hauptjochs 60.
  • Als Teil eines Teiljochs 61, welches nicht monolithisch mit dem Hauptjoch 60 ist, kann das gebogene Stück 61b ausreichend dünner als das Hauptjoch 60 ausgebildet sein. So ist ein Biegen des gebogenen Stücks 61b des Teiljochs 61 während eines Formens einfach, und die Gesamtaxiallänge des Spulenjochs 146 kann verringert werden. Ferner kann das Hauptjoch 60 ausreichend dick (groß im Querschnitt) ausgebildet sein, unabhängig von der Dicke des gebogenen Stücks 61b. Dadurch kann der magnetische Widerstand des Hauptjochs 60 ausreichend klein sein.
  • Ferner kann gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel infolge der folgenden Anordnungen das Teiljoch 61 sicher am Hauptjoch 60 befestigt sein, unabhängig davon, ob die Gesamtdicke des Teiljochs 61 verringert ist oder nicht:
    • 1. Das ringförmige Teiljoch 61 ist derart ausgebildet, dass es den Halbquerschnitt aufweist, welcher im Wesentlichen zu einem alphabetischen L geformt ist.
    • 2. Die zylindrische Wand 61a, welche die erste Seite (horizontal in Fig. 13) des alphabetischen L bildet, befindet sich in Presspassung mit dem Hauptjoch 60.
  • Das gebogene Stück 61b, welches sich in Radialrichtung nach außen befindet (in Radialrichtung nach innen verlaufend in Fig. 13), hat einen ersten Bereich gegenüber liegend zum ersten Polzahnring 37, während das gebogene Stück 61b, das in Radialrichtung innen angeordnet ist (in Radialrichtung nach außen verlaufend in Fig. 13), einen zweiten Bereich gegenüber liegend zum zweiten Polzahnring 38 aufweist. Das gebogene Stück 61b, welches radial innen angeordnet ist, ist vorzugsweise länger als das gebogene Stück 61b, welches radial außen angeordnet ist, wobei der Grund wie folgt ist:
    • - In diesem Fall kann die Differenz zwischen dem ersten Bereich und dem zweiten Bereich, oben beschrieben, verringert sein. So kann der magnetische Widerstand des Gesamtabschnitts einschließlich des Luftspalts AG weiter verringert sein.
  • Gemäß dem oben beschriebenen zweiten Ausführungsbeispiel ist der Spulenjochkörper (Hauptjoch 60) des Spulenjochs 146 nicht monolithisch mit dem gebogenen Stück 61b des Teiljochs 61, um die Herstellung zu erleichtern. Das zweite Ausführungsbeispiel ist jedoch nicht auf das oben beschriebene beschränkt. Der Spulenjochkörper (Hauptjoch 60) des Spulenjochs 146 kann monolithisch mit dem gebogenen Stück 61b des Teiljochs 61 sein.
  • Wie in Fig. 14 und Fig. 15 dargestellt, ist eine Drehphasensteuervorrichtung (Ventilzeitensteuervorrichtung) gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung vorgesehen.
  • Wie beim ersten Ausführungsbelspiel ist die Drehphasensteuervorrichtung gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel angewandt auf die Ventilzeitensteuervorrichtung des Verbrennungsmotors. Die Ventilzeitensteuervorrichtung gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel hat jedoch einen Aufbau, welcher hinsichtlich des Drehkraftgenerators verschieden ist. Genauer ist ein Drehkraftgenerator 104 gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel verschieden von dem Drehkraftgenerator 4 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel. Andere Teile und Abschnitt gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel sind im Wesentlichen dieselben wie jene gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel. Daher sind nachfolgend die Unterschiede lediglich gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben. Teile und Abschnitte, welche jenen des ersten Ausführungsbeispiels gemeinsam sind, sind durch dieselben Bezugszeichen bezeichnet, und eine wiederholte Beschreibung wird ausgelassen.
  • Wie der Drehkraftgenerator 4 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel ist der Drehkraftgenerator 104 gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel aufgebaut aus einem Permanentmagnetblock 129, einem Jochblock 130 und einem Elektromagnetspulenblock 132, welche im Aufbau jeweils ein wenig verschieden sind von dem Permanentmagnetblock 29, dem Jochblock 30 und dem Elektromagnetspulenblock 32 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel.
  • Wie in Fig. 15 dargestellt, hat der Permanentmagnetblock 129 einen Gesamtaufbau, welcher im Wesentlichen zu einem Zylinder geformt ist. Eine Vielzahl von Magnetpolen, welche sich in Axialrichtung erstrecken, ist in einer derartigen Weise angeordnet, dass verschiedene Magnetpole in Umfangsrichtung einander abwechseln. Genauer ist in Fig. 15 eine Vielzahl von Nordpol-Magnetflächen 136n und eine Vielzahl von Südpol- Magnetflächen 136s dargestellt.
  • Der Jochblock 130 ist gebildet aus einem ersten Joch 139A und einem zweiten Joch 139B, welche jeweils ein Paar von einem ersten Polzahnring 137 und einem zweiten Polzahnring 138 aufweisen. Der gesamte Abschnitt des Jochblocks 130 ist im Wesentlichen zu einem Zylinder mit einer dünnen Wand geformt. Der erste Polzahnring 137 und der zweite Polzahnring 138 je des des ersten Jochs 139A und zweiten Jochs 139B bestehen aus einem Metall mit hoher Permeabilität. Ferner hat der erste Polzahnring 137 einen ersten Basisabschnitt 137a, im Wesentlichen geformt zu einem zylindrischen Ring, und eine Vielzahl von ersten Polzähnen 137b, geformt im Wesentlichen zu einem Trapez und sich erstreckend in Axialrichtung ausgehend von dem ersten Basisabschnitt 137a; während der zweite Polzahnring 138 einen zweiten Basisabschnitt 138a, geformt im Wesentlichen zu einem zylindrischen Ring, und eine Vielzahl von zweiten Polzähnen 138b, geformt im Wesentlichen zu einem Trapez und sich erstreckend in Axialrichtung ausgehend von dem zweiten Basisabschnitt 138a, umfasst. Der erste Polzahnring 137 und der zweite Polzahnring 138 sind in Axialrichtung angeordnet in einer derartigen Weise, dass die ersten Polzähne 137b und die zweiten Polzähne 138b in Umfangsrichtung in regelmäßigen Winkelabständen angeordnet sein können. Ferner verlaufen die Kopfhöhen der ersten Polzähne 137b und der zweiten Polzähne 138b in Axialrichtung in einer derartigen Weise, dass sie jeweils hin zu dem zweiten Basisabschnitt 138a (des ineinandergreifenden zweiten Polzahnrings 138) und ersten Basisabschnitt 137a (des ineinandergreifenden ersten Polzahnrings 137) gerichtet sind.
  • Das erste Joch 139A und das zweite Joch 139B sind in Axialrichtung angeordnet. Das Harzmaterial 40 (Isolator) ist zwischen dem ersten Polzahnring 137 und dem zweiten Polzahnring 138 gefüllt, so dass es alle Lücken zwischen dem ersten Polzahnring 137 dem zweiten Polzahnring 138 füllt. Der erste Basisabschnitt 137a und der zweite Basisabschnitt 138a sind in Radialrichtung außen angeordnet, während die ersten Polzähne 137b und die zweiten Polzähne 138b in Radialrichtung Innen angeordnet sind. Zum Ermöglichen der oben beschriebenen Anordnung ist eine Verbindung gebogen zwischen dem ersten Polzahn 137b und dem ersten Basisabschnitt 137a, während eine Verbindung gebogen ist zwischen dem zweiten Polzahn 138b und dem zweiten Basisabschnitt 138a. Der Jochblock 130 ist in Abstand zum Permanentmagnetblock 129 angeordnet und befindet in Radialrichtung außerhalb des Permanentmagnetblocks 129. Jeder des ersten Polzahns 137b und es zweiten Polzahns 138b ist derart angeordnet, dass er der Nordpol-Magnetfläche 136n und der Südpol-Magnetfläche 136s des Permanentmagnetblocks 129 gegenüberliegt.
  • Hingegen hat der Elektromagnetspulenblock 132 ein ringartiges Gehäuse 141, welches in Radialrichtung nach innen offen ist und am Innenumfang der Ventilzeitansteuerabdeckung 31 befestigt ist. Eine erste Elektromagnetspule 133A und eine zweite Elektromagnetspule 133B sind in Axialrichtung im Gehäuse 141 angeordnet. Ferner hat jede der erste Elektromagnetspule 133A und der zweiten Elektromagnetspule 133B ein erstes Magnet-Eingangs/Ausgangs-Ende 144 und ein zweites Magnet-Eingangs/Ausgangs-Ende 145, welche derart angeordnet sind, dass sie in Radialrichtung einwärts gerichtet sind. Der Jochblock 130 ist in Radialrichtung innerhalb des Elektromagnetspulenblocks 132 in einer derartigen Weise angeordnet, dass der erste Basisabschnitt 137a (des erste Polzahnrings 137 jedes des ersten Jochs 139A und des zweiten Jochs 139B) und der zweite Basisabschnitt 138a (des zweiten Polzahnrings 138 jedes des ersten Jochs 139A und des zweiten Jochs 139B) mittels eines Luftspalts AG jeweils dem ersten Magnet-Eingangs/Ausgangs-Ende 144 und dem zweiten Magnet- Eingangs/Ausgangs-Ende 145 gegenüberliegen.
  • Gemäß dem ersten Ausführungsbsispiel ist der Permanentmagnetblock 29 befestigt am Mittelrotor 23, während der Jochblock 30 befestigt ist am Haltering 12, welcher mit der Nockenwelle 1 verbunden ist.
  • Im Gegensatz dazu ist bei der Ventilzeitensteuervorrichtung gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der Permanentmagnetblock 129 befestigt an der Antriebsplatte 3 mittels einer ersten Halterung 50, während der Jochblock 130 befestigt ist an einem Mittelrotor 123 mittels einer zweiten Halterung 51. Gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel kann eine am Drehkraftgenerator 104 erzeugte Drehbetätigungskraft eingegeben werden in den Drehmomentverstärker 5 mittels des Mittelrotors 123, und eine verstärkte Kraft, welche mit dem Drehmomentverstärker 5 verstärkt ist, kann zu der Antriebsplatte 3 und der Nockenwelle 1 übertragen werden; obwohl der Permanentmagnetblock 129 und der Jochblock 130 gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel an Elementen befestigt sind, welche verschieden sind von Elementen von deren Gegenstücken (das heißt, Permanentmagnetblock 29 und Jochblock 30) gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel. Gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel kann ein Radialkugellager 52 den Mittelrotor 123 auf einer Hebelwelle 110 tragen, welche monolithisch mit einem Haltering ist.
  • Der Drehkraftgenerator 104 der Ventilzeitensteuervorrichtung gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel weist Grundfunktionen auf, welche im Wesentlichen dieselben sind wie jene des Drehkraftgenerators 4 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel. So kann gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel ein Schalten bei vorbestimmten Mustern des Magnetfelds, welches am Elektromagnetspulenblock 132 erzeugt wird, die Drehphase der (nicht dargestellten) Kurbelwelle relativ zur Nockenwelle 1 frei variieren, wie beim ersten Ausführungsbeispiel. Ferner sind, wie beim ersten Ausführungsbeispiel, der Radialschlitz 8, der Spiralschlitz 24, das bewegbare Element 17, die Verbindung 14 und ähnliches des Drehmomentverstärkers 5 derart aufgebaut, dass sie die Störung aufnehmen, welche hervorgerufen werden kann durch das umgekehrte Drehmoment und ähnliches.
  • Die Ventilzeitensteuervorrichtung gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel ist jedoch derart aufgebaut, dass der Permanentmagnetblock 129 in Radialrichtung innerhalb des Jochblocks 130 angeordnet ist, während der Elektromagnetspulenblock 132 in Radialrichtung außerhalb des Jochblocks 130 angeordnet ist. Der obige Aufbau kann vorzugsweise das Drehmomentgleichgewicht halten, wenn der Jochblock 130 und der Permanentmagnetblock 129 eine Drehung relativ zueinander ausführen.
  • Genauer kann die Relativdrehung zwischen dem Jochblock 130 und dem Permanentmagnetblock 129 nacheinander die Magnetpole der ersten Polzähne 137b und die Magnetpole der zweiten Polzähne 138b ändern um dadurch einen magnetischen Anziehungsabschnitt und einen magnetischen Abstoßungsabschnitt zwischen dem Permanentmagnetblock 129 und dem Jochblock 130 in Umfangsrichtung zu verschieben. Dabei sind die magnetischen Anziehungs- und Abstoßungsabschnitte (das heißt, die ersten Polzähne 137b, die zweiten Polzähne 138b, die Nordpol- Magnetfläche 136n und die Südpol-Magnetfläche 136s) alle gleich weit entfernt von einer Drehmitte. So kann eine Änderung des Antriebsdrehmoments, welches hervorgerufen werden kann durch Schrittbewegungen, extrem klein sein, um dadurch eine Drehbetätigung der Drehphasensteuervorrichtung zu glätten.
  • Obwohl die vorliegende Erfindung oben unter Bezugnahme auf drei Ausführungsbeispiele beschrieben wurde, ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese drei Ausführungsbeispiele, welche oben beschrieben wurden, beschränkt. Änderungen und Abwandlungen der oben beschriebenen drei Ausführungsbeispiele kommen Fachleute auf diesem Gebiet im Lichte der obigen Offenbarung in den Sinn.
  • Genauer kann die Phasensteuervorrichtung nur auf die Ventilzeitensteuervorrichtung des Verbrennungsmotors angeordnet werden, sondern auch auf andere Kraftübertragungssysteme.
  • Der gesamte Inhalt der japanischen Ursprungspatentanmeldung Nr. P2001-184301 (eingereicht am 19. Juni 2001 in Japan), wofür Priorität beansprucht wird, und der japanischen Ursprungspatentanmeldung Nr. P2001-323941 (eingereicht am 22. Oktober 2001 in Japan), sind hierin durch Verweis enthalten.
  • Der Umfang der vorliegenden Erfindung ist definiert unter Bezugnahme auf die folgenden Ansprüche.

Claims (15)

1. Drehphasensteuervorrichtung zum Ändern einer Drehphase eines Antriebsrotors und eines Folgerrotors durch eine Relativdrehbetätigung zwischen dem Antriebsrotor, welcher einen Drehantrieb erfährt, und dem Folgerrotor, welcher eine Kraft vom Antriebsrotor aufnimmt, wobei die Drehphasensteuervorrichtung umfasst:
einen Permanentmagnetblock, angeordnet auf der Seite des Antriebsrotors oder der Seite des Folgerrotors, wobei der Permanentmagnetblock einen Aufbau hat, bei welchem verschiedene Magnetpolflächen eines Permanentmagneten abwechselnd in Umfangsrichtung angeordnet sind;
einen Jochblock, angeordnet als Ganzes auf der jeweils anderen der Seite der Antriebsrotors bzw. der Seite des Folgerrotors, wobei der Jochblock eine Vielzahl von Jochen mit einem ersten Joch und einem zweiten Joch umfasst, wobei jedes der Vielzahl der Joche umfasst:
einen ersten Polzahnring, ausgebildet mit einer Vielzahl von ersten Polzähnen, welche den Magnetpolflächen des Permanentmagnetblocks gegenüber liegen, und
einen zweiten Polzahnring, ausgebildet mit einer Vielzahl von zweiten Polzähnen, welche den Magnetpolflächen des Permanentmagnetblocks gegenüber liegen,
wobei die ersten Polzähne und die zweiten Polzähne abwechselnd in Umfangsrichtung angeordnet sind, das erste Joch und das zweite Joch derart angeordnet sind, dass die ersten Polzähne des ersten Jochs gegenüber den zweiten Polzähnen des zweiten Jochs um einen vorbestimmten Abstand in Umfangsrichtung verschoben sind;
einen Elektromagnetspulenblock, befestigt an einem nicht drehbaren Element, wobei der Elektromagnetspulenblock eine Vielzahl von Elektromagnetspulen mit einer ersten Elektromagnetspule und einer zweiten Elektromagnetspule entsprechend jeweils dem ersten Joch und dem zweiten Joch des Jochblocks umfasst, jede der ersten Elekt omagnetspule und der zweiten Elektromagnetspule ein Magnet-Eingangs/Ausgangs-Ende umfasst, welches mittels eines Luftspalts dem ersten Polzahnring und dem zweiten Polzahnring des jeweiligen ersten Jochs und zweiten Jochs gegenüber liegt, wobei der Jochblock und der Permanentmagnetblock eine Drehung relativ zueinander ausführen durch Ändern in einem vorbestimmten Muster eines Magnetfelds, welches erzeugt wird an der Vielzahl der Elektromagnetspulen.
2. Drehphasensteuervorrichtung nach Anspruch 1, wobei mindestens einer Jochblocks und des Permanentmagnetblocks verbunden ist mit einem des Antriebsrotors und des Folgerrotors mittels eines Drehmomentverstärkers.
3. Drehphasensteuervorrichtung nach Anspruch 2, wobei der Drehmomentverstärker umfasst:
eine Radialführung, angeordnet auf einer der Seite des Antriebsrotors und der Seite des Folgerrotors,
ein bewegbares Element, welches in Eingriff auf der Radialführung in einer derartigen Weise getragen wird, dass es in Radialrichtung verschiebbar ist, wobei das bewegbare Element mittels einer Verbindung mit einem Abschnitt verbunden ist, welcher sich in einem vorbestimmten Abstand zu einer Drehmitte des jeweils anderen des Antriebsrotors bzw. des Folgerrotors befinde,
einen Mittelrotor mit einer Spiralführung, welche das bewegbare Element in Eingriff führt, wobei der Mittelrotor in einer derartigen Weise verschoben wird, dass er relativ zum Antriebsrotor und zum Folgerrotor dreht, und
der Mittelrotor drehbar integriert ist mit einem des Jochblocks und des Permanentmagnetblocks.
4. Drehphasensteuervorrichtung nach Anspruch 3, wobei ein erstes Paar des bewegbaren Elements und der Spiralführung und/oder ein zweites Paar des bewegbaren Elements und der Radialführung mittels einer Kugel in Rolleingriff sind.
5. Drehphasensteuervorrichtung nach Anspruch 1, wobei ein Isolator zwischen die benachbarten Joche des Jochblocks sowie zwischen den ersten Polzahnring und den zweiten Polzahnring jedes der Joche gefüllt ist.
6. Drehphasensteuervorrichtung nach Anspruch 5, wobei
der erste Polzahnring einen ersten Basisabschnitt aufweist, welcher im Wesentlichen zu einem Ring geformt ist, und der zweite Polzahnring einen zweiten Basisabschnitt aufweist, welcher im Wesentlichen zu einem Ring geformt ist, und
der erste Polzahnring und der zweite Polzahnring derart gebogen sind, dass der jeweilige erste Basisabschnitt und zweite Basisabschnitt auf der Seite des Elektromagnetspulenblocks angeordnet sind, während die jeweiligen ersten Polzähne und zweiten Polzähne auf der Seite des Permanentmagnetblocks angeordnet sind.
7. Drehphasensteuervorrichtung nach Anspruch 1, wobei
jede der ersten Elektromagnetspule und der zweiten Elektromagnetspule des Elektromagnetspulenblocks ein Spulenjoch umfasst,
wobei das Spulenjoch einen Spulenkörper umgibt und einen Querschnitt aufweist, welcher im Wesentlichen zu einem alphabetischen U geformt ist, mit einer Öffnung hin zur Seite des Spulenblocks,
die Öffnung des Spulenjochs ein Ende aufweist, welches mit einem gebogen Stück ausgebildet ist,
das gebogene Stück sich in einer Weise erstreckt, dass es dem ersten Polzahnring und/oder dem zweiten Polzahnring des Jochblocks gegenüber liegt, und das Magnet-Eingangs/Ausgangs- Ende bildet, und
das gebogene Stück eine Dicke aufweist, welche kleiner ist als eine Dicke eines Spulenjochkörpers.
8. Drehphasensteuervorrichtung nach Anspruch 7, wobei das Spulenjoch umfasst:
ein Hauptjoch, welches den Spulenkörper bildet, mit einer Querschnittsform, welche im Wesentlichen zu dem alphabetischen U geformt ist, und
ein Teiljoch mit dem gebogenen Stück, welches am offenen Ende des Hauptjochs angebracht ist.
9. Drehphasensteuervorrichtung nach Anspruch 8, wobei das Teiljoch im Wesentlichen geformt ist zu einem kranzartigen Ring mit einem im Wesentlichen zu einem alphabetischen L geformten Querschnitt.
10. Drehphasensteuervorrichtung nach Anspruch 7, wobei der Spulenjochkörper eine Außenumfangswand und eine Innenumfangswand, welche dicker ist als die Außenumfangswand aufweist.
11. Drehphasensteuervorrichtung nach Anspruch 7, wobei das in Radialrichtung innen angeordnete gebogene Stück sich länger erstreckt als das in Radialrichtung außen angeordnete Stück.
12. Drehphasensteuervorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Permanentmagnetblock eine Fläche aufweist, welche im Wesentlichen senkrecht zu einer Richtung einer Achse der Drehphasensteuervorrichtung ist, und welche in Umfangsrichtung mit einer Vielzahl von in Radialrichtung verlaufenden Magnetpolflächen ausgebildet ist,
der Jochblock derart aufgebaut ist, dass die Polzahnringe von sämtlichen der Joche in Radialrichtung in einer Form einer Scheibe angeordnet sind, und dass die ersten Polzähne des ersten Polzahnrings jedes der Joche in Radialrichtung verlaufen, so dass sie hin zu dem entsprechenden zweiten Basisabschnitt gerichtet sind, wobei die zweiten Polzähne des zweiten Polzahnrings jedes der Joche in Radialrichtung verlaufen, so dass sie hin zu der entsprechenden ersten Basisstation gerichtet sind, und
der Elektromagnetspulenblock derart aufgebaut ist, dass die erste Elektromagnetspule und die zweite Elektromagnetspule in Radialrichtung angeordnet sind, um den entsprechenden jeweiligen ersten Joch und zweiten Joch des Jochblocks mittels des Luftspalts, welcher in Axialrichtung ausgebildet ist, gegenüber zu liegen.
13. Drehphasensteuervorrichtung nach Anspruch 1, wobei
der Permanentmagnetblock eine Fläche aufweist, welche im Wesentlichen zylindrisch ist und welche in Umfangsrichtung mit einer Vielzahl von Magnetpolflächen ausgebildet ist, die sich in einer Richtung einer Achse der Drehphasensteuervorrichtung erstrecken,
der Jochblock derart aufgebaut ist, dass die Polzahnringe von sämtlichen der Joche in Axialrichtung in einer Form eines Zylinders angeordnet sind, und dass die ersten Polzähne des ersten Polzahnrings jedes der Joche in Axialrichtung verlaufen, so dass sie hin zu dem entsprechenden zweiten Basisabschnitt gerichtet sind, wobei die zweiten Polzähne des zweiten Polzahnrings jedes der Joche in Radialrichtung verlaufen, so dass sie hin zu der entsprechenden ersten Basisstation gerichtet sind, und
der Elektromagnetspulenblock derart aufgebaut ist, dass die erste Elektromagnetspule und die zweite Elektromagnetspule in Radialrichtung angeordnet sind, um den entsprechenden jeweiligen ersten Joch und zweiten Joch des Jochblocks mittels des Luftspalts, welcher in Radialrichtung ausgebildet ist, gegenüber zu liegen.
14. Drehphasensteuervorrichtung nach Anspruch 1, wobei
der Antriebsrotor mit einer Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors verbunden ist, der Folgerrotor mit einer Nockenwelle des Verbrennungsmotors verbunden ist und
der Antriebsrotor und der Folgerrotor derart in der Drehphase variiert werden, dass die Ventil-Öffnungs/Schließ- Zeiten des Verbrennungsmotors geändert werden.
15. Ventilzeitensteuervorrichtung eines Verbrennungsmotors zum Variieren einer Drehphase einer Kurbelwelle und einer Nockenwelle durch eine Relativdrehbetätigung zwischen einem Antriebsrotor, welcher angetrieben wird durch die Kurbelwelle, und einem Folgerrotor, welcher die Nockenwelle bzw. ein mit der Nockenwelle verbundenes Element ist, wobei die Ventilzeitensteuervorrichtung umfasst:
einen Permanentmagnetblock, angeordnet auf der Seite des Antriebsrotors oder der Seite des Folgerrotors, wobei der Permanentmagnetblock einen Aufbau hat, bei welchem verschiedene Magnetpolflächen eines Permanentmagneten abwechselnd in Umfangsrichtung angeordnet sind;
einen Jochblock, angeordnet als Ganzes auf der jeweils anderen der Seite der Antriebsrotors bzw. der Seite des Folgerrotors, wobei der Jochblock eine Vielzahl von Jochen mit einem ersten Joch und einem zweiten Joch umfasst, wobei jedes der Vielzahl der Joche umfasst:
einen ersten Polzahnring, ausgebildet mit einer Vielzahl von ersten Polzähnen, welche den Magnetpolflächen des Permanentmagnetblocks gegenüber liegen, und
einen zweiten Polzahnring, ausgebildet mit einer Vielzahl von zweiten Polzähnen, welche den Magnetpolflächen des Permanentmagnetblocks gegenüberliegen,
wobei die ersten Polzähne und die zweiten Polzähne abwechselnd in Umfangsrichtung angeordnet sind, das erste Joch und das zweite Joch derart angeordnet sind, dass die ersten Polzähne des ersten Jochs gegenüber den zweiten Polzähnen des zweiten Jochs um einen vorbestimmten Abstand in Umfangsrichtung verschoben sind;
einen Elektromagnetspulenblock, befestigt an einem nicht drehbaren Element, wobei der Elektromagnetspulenblock eine Vielzahl von Elektromagnetspulen mit einer ersten Elektromagnetspule und einer zweiten Elektromagnetspule entsprechend jeweils dem ersten Joch und dem zweiten Joch des Jochblocks umfasst, jede der ersten Elektromagnetspule und der zweiten Elektromagnetspule ein Magnet-Eingangs/Ausgangs-Ende umfasst, welches mittels eines Luftspalts dem ersten Polzahnring und dem zweiten Polzahnring des jeweiligen ersten Jochs und zweiten Jochs gegenüber liegt, wobei der Jochblock und der Permanentmagnetblock eine Drehung relativ zueinander ausführen durch Ändern in einem vorbestimmten Muster eines Magnetfelds, welches erzeugt wird an der Vielzahl der Elektromagnetspulen.
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