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BEREICH DER
ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung betrifft
eine Ventilzeitabstimmungssteuerungsvorrichtung, die eine Öffnungs- und Schließzeitabstimmung
eines Einlass- oder Auslassventils einer Brennkraftmaschine steuert.
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Eine herkömmliche Vorrichtung dieser
Bauart ist beispielsweise in der japanischen Patentoffenlegungsschrift
Nr. 11-132014 offenbart. Diese Vorrichtung hat einen Rotor, ein
Gehäuse,
das sich relativ zu dem Rotor drehen kann, einen Vorsprungabschnitt,
der an dem Gehäuse
ausgebildet ist, so dass er an dem äußeren Umfang des Rotors gleitet,
eine Fluidkammer, die zwischen dem Rotor und dem Gehäuse definiert
ist, einen Flügel,
der innerhalb des Rotors vorgesehen ist und der die Fluidkammer
in eine Verzögerungswinkelkammer
und eine Vorstellwinkelkammer teilt, und eine Torsionsschraubenfeder
zum Vorspannen des Rotors relativ zu dem Gehäuse in die Vorstellwinkelrichtung,
in welche das Volumen der Verzögerungswinkelkammer
sich verringert und sich das Volumen der Vorstellwinkelkammer vergrößert. Die
Torsionsschraubenfeder ist unter Berücksichtigung der Kraft vorgesehen,
die den Rotor relativ zu dem Gehäuse
in die Verzögerungswinkelrichtung
aufgrund des Schwankungsdrehmoments betreibt, das durchgehend an
der Nockenwelle während
des Betriebs des Verbrennungsmotors wirkt. Die Torsionsschraubenfeder
verbessert das Ansprechverhalten der Drehung des Rotors in Richtung auf
die Vorstellseite. Ein Ende der Torsionsschraubenfeder ist im Eingriff
mit einer ersten Vertiefung, die an einer Platte ausgebildet ist,
die mit dem Gehäuse verbunden
ist, und das andere Ende von dieser ist im Eingriff mit einer zweiten
Vertiefung, die an dem Rotor ausgebildet ist.
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Nach dem vorstehend genannten Stand
der Technik ist ein erster Hakenabschnitt, der in die Axialrichtung
eines Schraubenabschnitts der Torsionsfeder verlängert beziehungsweise erweitert
ist, an einem Ende der Torsionsfeder ausgebildet. Der erste Hakenabschnitt
ist in ein erstes Hakeneingriffsloch eingesetzt, das an einem Vertiefungsgrund
der ersten Vertiefung ausgebildet ist, und ist im Eingriff mit dem
ersten Hakeneingriffsloch. Ein zweiter Hakenabschnitt, der in die
Axialrichtung des Schraubenabschnitts der Torsionsfeder erweitert
beziehungsweise verlängert
ist, ist an dem anderen Ende der Torsionsfeder ausgebildet. Der
zweite Hakenabschnitt ist in ein zweites Hakeneingriffsloch eingesetzt,
das an einem Vertiefungsgrund der zweiten Vertiefung aufgebildet
ist, und ist im Eingriff mit dem zweiten Hakeneingriffsloch.
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Bei der vorstehend genannten Vorrichtung nach
dem Stand der Technik ist zum Halten der Position der Torsionsschraubenfeder
der Schraubenabschnitt, der an einem Ende der Torsionsschraubenfeder
gelegen ist, im Eingriff mit einem Vorsprung und einer Spiralvertiefung,
die an der Platte ausgebildet sind. Daher ändert sich ein innerer und
ein äußerer Durchmesser
der Schraubenfeder durch die Änderung
des Verdrehungswinkels der Torsionsschraubenfeder während des
Betriebs der Ventilzeitabstimmungssteuerungsvorrichtung. Als Folge
berührt
der Schraubenabschnitt den Vorsprung und die Spiralvertiefung reibend
und kann daher die Torsionsschraubenfeder das gewünschte Verdrehungsdrehmoment
nicht aufbringen.
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Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung,
eine Ventilzeitabstimmungssteuerungsvorrichtung zu schaffen, bei
der eine Torsionsschraubenfeder stabil das gewünschte Verdrehungsdrehmoment
aufbringen kann. Zum Lösen
der vorstehend genannten Aufgabe sieht die vorliegende Erfindung eine
Ventilzeitabstimmungssteuerungsvorrichtung vor, die einen Rotor,
ein Gehäuse,
das sich relativ zu dem Rotor drehen kann, einen Vorsprungabschnitt, der
an dem Gehäuse
ausgebildet ist, so dass er an dem äußeren Umfang des Rotors gleitet,
eine Fluidkammer, die zwischen dem Rotor und dem Gehäuse definiert
ist, einen Flügel,
der an dem Rotor definiert ist und der die Fluidkammer in eine Verzögerungswinkelkammer
und eine Vorstellwinkelkammer teilt, und eine Torsionsschraubenfeder
zum Vorspannen des Rotors relativ zu dem Gehäuse in die Vorstellwinkelrichtung
hat, in die das Volumen der Verzögerungswinkelkammer
sich verringert und sich das Volumen der Vorstellwinkelkammer vergrößert, und
die in der verdrehten Bedingung mit einem vorbestimmten Winkel angeordnet
ist, so dass sie den Rotor und das Gehäuse nicht reibend berührt.
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1 zeigt
eine Schnittansicht eines Ausführungsbeispiels
einer Ventilzeitabstimmungssteuerungsvorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung;
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2 zeigt
eine Schnittansicht entlang einer Linie II-II in 1;
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3 zeigt
eine Schnittansicht entlang einer Linie III-III in 1;
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4 zeigt
eine Endansicht einer Torsionsschraubenfeder eines Ausführungsbeispiels
einer Ventilzeitabstimmungssteuerungsvorrichtung;
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5 zeigt
eine Seitenansicht einer Torsionsschraubenfeder eines Ausführungsbeispiels
einer Ventilzeitabstimmungssteuerungsvorrichtung;
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6 zeigt
eine Endansicht einer Torsionsschraubenfeder eines weiteren Ausführungsbeispiels einer
Ventilzeitabstimmungsvorrichtung;
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7 zeigt
eine Seitenansicht einer Torsionsschraubenfeder eines weiteren Ausführungsbeispiels
einer Ventilzeitabstimmungssteuerungsvorrichtung; und
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8 ist
ein Diagramm, das eine Beziehung zwischen einem Torsionswinkel und
der Torsionsschraubenfeder und einem Reibungswiderstand (Reibungsdrehmoment)
zeigt.
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GENAUE BESCHREIBUNG
DER VORLIEGENDEN ERFINDUNG
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Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung konkret unter Bezugnahme auf die Zeichnungen
beschrieben.
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Eine Ventilzeitabstimmungssteuerungsvorrichtung,
die in 1 und in 2 gezeigt ist, hat eine
Nockenwelle 10, die drehbar an einem Zylinderkopf (nicht
gezeigt) eines Verbrennungsmotors gestützt ist und die Nocken (nicht
gezeigt) zum Öffnen und
Schließen
von Ventilen hat, einen Rotor 20, der einstückig an
einem oberen Ende der Nockenwelle 10 montiert ist, ein
Rotationsübertragungselement mit
einem Gehäuse 30,
das an dem Rotor 20 montiert ist, so dass es relativ zu
dem Rotor 20 innerhalb eines vorbestimmten Winkels drehbar
ist, eine Frontplatte (Platte) 40, eine Rückplatte 50 und
Zeitabstimmungskettenrad 31, das einstückig an dem Gehäuse 30 ausgebildet
ist, eine Torsionsfeder (Torsionsschraubenfeder), die zwischen dem
Rotor 20 und der Frontplatte 40 angeordnet ist, vier
Flügel 70,
die an dem Rotor 20 montiert sind, und einen Sperrstift 80, der
in dem Gehäuse 30 angeordnet
ist.
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Wie in 1 gezeigt
ist, ist das Gehäuse 30 an
dem äußeren Umfang
des Rotors 20 montiert, so dass es relativ zu dem Rotor 20 innerhalb
eines vorbestimmten Winkels drehbar ist. Die Frontplatte 40 und
die Rückplatte 50 sind
an beide Enden des Gehäuses 30 durch
vier Schrauben 92 befestigt. Das Zeitabstimmungskettenrad 31 ist
einstückig
an dem der hinteren Seite des äußeren Umfangs
des Gehäuses 30 ausgebildet,
an der die Rückplatte 50 befestigt ist.
Ein Übertragungselement,
wie zum Beispiel eine Zeitabstimmungskette oder ein Zeitabstimmungsriemen
(nicht gezeigt) ist zwischen dem Zeitabstimmungskettenrad 31 und
einem Kettenrad einer Kurbelwelle (nicht gezeigt) des Verbrennungsmotors
angeordnet. Wenn die Kurbelwelle gedreht wird, dreht sich das Zeitabstimmungskettenrad 31 durch
das Übertragungselement
und dreht sich das Gehäuse 30 mit
der Frontplatte 40 und der Rückplatte 50. Dann
dreht sich der Rotor 20 und die Nockenwelle 10,
die einstückig
an dem Rotor 20 montiert ist dreht sich, und die Nocken
der Nockenwelle 10 öffnen
und schließen
die Ventile des Verbrennungsmotors.
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Vier Vorsprungabschnitte 33 sind
an dem inneren Umfang des Gehäuses 30 mit
einem vorbestimmten Abstand in Umfangsrichtung ausgebildet, so dass
sie nach innen in die radiale Richtung vorstehen. Die innere Umfangsfläche der
Vorsprungabschnitte 33 berührt die äußere Umfangsfläche des Rotors 20,
so dass sie in die Umfangsrichtung gleitfähig ist. Dadurch wird das Gehäuse 30 drehbar
an dem Gehäuse 30 gestützt. Fluidkammern
R0 sind zwischen den angrenzenden Vorsprungabschnitten 33 des
Gehäuses 30 und
der äußeren Umfangsfläche des
Rotors 20 ausgebildet. In einem Vorsprungabschnitt 33A von
den Vorsprungabschnitten 33 ist ein Aufnahmeloch 34,
in dem der Sperrstift 80 sowie eine Aufnahmefeder 81 zum
Vorspannen des Sperrstifts 80 angeordnet sind, und eine
Vertiefung 35, in der ein Halter 82 zum Eingreifen
von einem Ende der Feder 81 vorgesehen ist, ausgebildet.
Die Umfangsbreite des Vorsprungabschnitts 33A ist größer ausgelegt
als diejenige der anderen Vorsprungabschnitte, um die Steifigkeit
des Gehäuses 30 sicherzustellen.
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Der Rotor 20 ist an der
Nockenwelle 10 durch eine einzelne Schraube 93 befestigt
und hat Flügelvertiefungen 21 zum
Montieren der Flügel 70 jeweils
beweglich in die radiale Richtung. Des weiteren hat der Rotor 20 ein
Aufnahmeloch 22, in das ein zylindrischer Kopfabschnitt
des Sperrstifts 80 mit einem vorbestimmten Betrag gepasst
ist, wenn die Relativposition zwischen dem Rotor 20 und
dem Gehäuse 30 eine
vorbestimmte Relativphase (am weitesten vorgestellter Winkel) wird,
ein Verbindungsloch 26 und einen Durchgang 23,
die das Betriebsfluid zu dem Aufnahmeloch 22 durch eine
axiale Vertiefung 32 zuführen oder von diesem ausstoßen, das
an dem äußeren Umfang
des Gehäuses 30 in
die axiale Richtung ausgebildet ist, Durchgänge 25, die das Betriebsfluid
den Verzögerungswinkeldruckkammern R2
zuführen
oder von diesen ausstoßen
(außer
einer Kammer R2, die an dem Unterteil in 2 gelegen ist), die in die Fluidkammern
R0 durch die Flügel 70 geteilt
sind, und Durchgänge 24,
die das Betriebsfluid den Vorstellwinkelkammern R3 zuführen oder
von diesen ausstoßen,
die in die Fluidkammern R0 durch die Flügel 70 geteilt sind.
Das Betriebsfluid wird der Verzögerungswinkelkammer
R2 zugeführt
oder von dieser ausgestoßen,
die an dem Unterteil in 2 gelegen
ist, durch eine Umfangsvertiefung 27, die an dem äußeren Umfang
des Rotors 20 ausgebildet ist und mit der das äußere Ende
des Durchgangs 23 in Verbindung steht. Mit einem solchen
Aufbau wird das Betriebsfluid dem Aufnahmeloch 22 nur dann
zugeführt
oder nur dann von diesem ausgestoßen, wenn die Relativposition
zwischen dem Rotor 20 und dem Gehäuse 30 die am weitesten
vorgestellte Winkelposition wird. Die Flügel 70 werden nach
außen
in die radiale Richtung durch die Flügelfedern 71 vorgespannt,
die jeweils in den Grundabschnitten der Flügelvertiefungen 21 angeordnet
sind. Des weiteren ist der Innendurchmesser des Aufnahmelochs 22 um
einen geringen Betrag größer als
der Außendurchmesser
des Sperrstifts 80 ausgelegt.
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Wenn der Motor anhält, wie
in 2 gezeigt ist, ist
die Relativposition zwischen dem Rotor 20 und dem Gehäuse 30 die
am weitesten vorgestellte Position und berührt der Flügel 70a die Endfläche 33a des Vorsprungabschnitts 33 und
funktioniert als ein Anschlag, der verhindert, dass sich der Rotor 20 in
Richtung auf die Vorstellwinkelseite dreht. Wenn des weiteren die
Relativposition zwischen dem Rotor 20 und dem Gehäuse 30 die
am weitesten vorgestellte Winkelposition ist, ist der Kopfabschnitt
des Sperrstifts 80 in das Aufnahmeloch 22 des
Rotors 20 gepasst und gesperrt. Da daher der Sperrstift 80 als
ein Anschlag funktioniert, der verhindert, dass sich der Rotor 20 in Richtung
auf die Verzögerungswinkelseite
dreht, und der Flügel 70a als
ein Anschlag funktioniert, der verhindert, dass sich der Rotor 20 in
Richtung auf die Vorstellwinkelseite dreht, kann sich der Rotor 20 nicht relativ
zu dem Gehäuse
in die Vorstellwinkel- und die Verzögerungswinkelrichtung drehen
und wird reguliert. Es ist wünschenswert,
dass der Verbrennungsmotor unter der regulierten Bedingung des Rotors 20 auf
dieser Art gestartet wird. Wenn der Verbrennungsmotor gestartet
wird, bewegen sich die Flügel 70 in
die Umfangsrichtung und kippen, da der Druck des Betriebsfluids
des Verbrennungsmotors nicht stabil genug ist. Da der Vorstellwinkelrichtungsanschlag
und der Verzögerungswinkelrichtungsanschlag
funktioniert, wie vorstehend erwähnt
ist, wird die Bewegung der Flügel 70 gerade
nach dem Start des Verbrennungsmotors verhindert. Wenn die Zeit nach
dem Start des Verbrennungsmotors fortschreitet und der Druck des
Betriebsfluids des Verbrennungsmotors stabil ist, wird das Betriebsfluid
dem Aufnahmeloch 22 durch den Durchgang 23 und
das Verbindungsloch 26, das an dem Rotor 20 ausgebildet
ist, und die axiale Vertiefung 32, die an dem Gehäuse 30 ausgebildet
ist, zugeführt
und wird der Sperrstift 80 nach außen in die Radialrichtung bewegt
und losgelassen beziehungsweise gelöst. Wenn der Sperrstift 30 gelöst wird,
wird die Drehung des Rotors
20 relativ zu dem Gehäuse 30 gestattet und
ist er folglich in der Lage, die Drehphase der Nockenwelle 10 relativ
zu der Drehphase der Kurbelwelle in die Vorstellwinkelrichtung oder
die Verzögerungswinkelrichtung
einzustellen.
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Wenn für diesen Fall das Betriebsfluid
in den Vorstellwinkelkammern R3 von den Vorstellwinkeldurchgängen 24 ausgestoßen wird
und das Betriebsfluid den Verzögerungswinkelkammern
R2 von den Verzögerungswinkeldurchgängen 25 zugeführt wird, dreht
sich der Rotor 20 mit den Flügeln 70 relativ zu dem
Gehäuse 30 in
Richtung auf die Verzögerungswinkelrichtung,
um das Volumen von jeder der Verzögerungswinkelkammern R2 zu
erhöhen
und das Volumen von jeder der Vorstellwinkelkammern R1 zu verringern.
In der am weitesten verzögerten
Winkelposition berührt
der Flügel 70b die
Endfläche 33b des
Vorsprungabschnitts 33 und funktioniert als ein Anschlag,
der verhindert, dass sich der Rotor 20 in Richtung auf
die Verzögerungswinkelseite
dreht.
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Wenn andererseits das Betriebsfluid
in den Verzögerungswinkelkammern
R2 von den Verzögerungswinkeldurchgängen 25 ausgestoßen wird
und das Betriebsfluid den Vorstellwinkelkammern R1 von den Vorstellwinkeldurchgängen 24 unter
der gelösten Bedingung
des Sperrstifts 80 zugeführt wird, dreht sich der Rotor 20 mit
den Flügeln 70 relativ
zu dem Gehäuse 30 in
Richtung auf die Vorstellwinkelrichtung, um das Volumen von jeder
der Vorstellwinkelkammern R1 zu vergrößern und das Volumen von jeder
der Verzögerungswinkelkammern
R2 zu verringern.
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In diesem Ausführungsbeispiel ist, wie in 1 gezeigt ist, eine kreisförmige Aufnahmekammer 90,
in der die Torsionsfeder 60 angeordnet ist, koaxial durch
die Frontplatte 40 und den Rotor 20 angeordnet.
Die Aufnahmekammer 90 ist durch eine erste kreisförmige Aufnahmevertiefung 91,
die von der Fläche
der Frontplatte 70 geöffnet
ist, die mit dem Rotor 20 verbunden ist, und eine zweite
kreisförmige Aufnahmevertiefung 92 ausgebildet,
die von der Fläche
des Rotors 20 geöffnet
ist, die mit der Frontplatte 40 verbunden ist.
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Die erste Aufnahmevertiefung 91 der
Frontplatte 40 hat eine innere Umfangsfläche 91a,
die eine kreisförmige
Wandfläche
ist, eine äußere Umfangsfläche 91b,
die eine kreisförmige
Wandfläche
ist, und einen ersten Eingriffsabschnitt 91c, der teilweise
von der Aufnahmevertiefung 91 nach außen in die Radialrichtung ausgenommen
ist. Der zweite Eingriffsabschnitt 92c ist teilweise von
der äußeren Umfangsfläche 92b nach
außen
in die radiale Richtung, nämlich in
Richtung auf die Verlängerungsrichtung
eines zweiten Hakenabschnitts 62 der Torsionsfeder 60 ausgenommen.
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Da dadurch der erste Eingriffsabschnitt 91c, der
an der Fläche
der Frontplatte 40 geöffnet
ist, die mit dem Rotor 20 verbundne ist, und der zweite
Eingriffsabschnitt 92c, der an der Fläche des Rotors 20 geöffnet ist,
der mit der Frontplatte 40 verbunden ist, ausgebildet sind,
wenn die Torsionsfeder 60 im Eingriff mit der Frontplatte 40 und
dem Rotor 20 ist, kann der erste Hakenabschnitt 61 entlang
der Öffnung
des ersten Eingriffsabschnitts 91c der Frontplatte 40 eingreifen
und kann der zweite Hakenabschnitt 62 entlang der Öffnung des
zweiten Eingriffsabschnitts 62c des Rotors 20 eingreifen,
und ist es möglich
die Torsionsfeder einfach einzubauen.
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Wenn die Frontplatte 40,
das Gehäuse 30 und
die Rückplatte 50 einstückig zusammengebaut werden,
stört der
erste Eingriffsabschnitt 91c, der an der Fläche der
Frontplatte 40 geöffnet
ist, die mit dem Rotor 20 verbunden ist, die Fluidkammer
R0 aufgrund der Neigung von allen axialen Mitten, und gibt es eine
Gefahr, dass das Austreten des Betriebsfluids aus der Fluidkammer
R0 erzeugt wird. Da gemäß diesem
Ausführungsbeispiel,
wie in 3 gezeigt ist, der
erste Eingriffsabschnitt 91c der Frontplatte 40 an der
im Wesentlichen gleichen Position mit Bezug auf den näherungsweisen
Umfangsmittenabschnitt des Vorsprungabschnitts 33A angeordnet
ist, der eine maximale Umfangsbreite hat, und zusammengebaut ist,
wobei nämlich
der erste Eingriffsabschnitt 91c an der Position getrennt
von der Fluidkammer R0 angeordnet ist, ist es möglich, zu verhindern, dass
das Betriebsfluid von der Fluidkammer R0 zu der Aufnahmekammer 90 austritt.
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Für
diesen Fall ist es wünschenswert,
eine Punktmarkierung 36 an dem Gehäuse 30 vorzusehen,
um den ersten Eingriffsabschnitt 91c der Frontplatte 40 an
der im Wesentlichen gleichen Position mit Bezug auf den Vorsprungabschnitt 33A anzuordnen
und zusammenzubauen.
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Wie in 1 gezeigt
ist, ist die Torsionsfeder 60 in der Aufnahmekammer 90 im
Wesentlichen koaxial zu dem Rotor 20 angeordnet. Die Torsionsfeder 60 ist
durch Biegen von Metalldrahtstäben
mit einem kreisförmigen
Querschnitt in eine Schraubengestalt ausgebildet. Die Torsionsfeder 60 hat
einen Schraubenabschnitt 63 mit einer axialen Mitte, die
sich entlang der axialen Mitte des Rotors 20 erstreckt,
den ersten Hakenabschnitt 61, der von einem Ende der Axialrichtung
des Schraubenabschnitts 63 in Richtung auf die Radialrichtung
erstreckt und den zweiten Hakenabschnitt 62, der sich von
dem anderen Ende der Axialrichtung des Schraubenabschnitts 63 in Richtung
auf die Radialrichtung erstreckt. In 4 und
in 5 ist der Erstreckungsbetrag
des ersten Hakenabschnitts 61 als E1 gezeigt und ist der
Erstreckungswinkel des ersten Hakenabschnitts 61 als A1 gezeigt.
Der Erstreckungsbetrag des zweiten Hakenabschnitts 62 ist
als E2 gezeigt und der Erstreckungswinkel des zweiten Hakenabschnitts 62 ist
als A2 gezeigt. Es ist wünschenswert,
dass 2B ≤ E1,
E2 ≤ 3B gilt
(wobei B: Durchmesser der Torsionsfeder 60). Des weiteren
ist es wünschenswert,
dass 0 ≤ A1, A2 ≤ 30° gilt.
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In diesem Ausführungsbeispiel, wie in 1 gezeigt ist, ist ein Abstand
C1 zwischen der inneren und der äußeren Umfangsfläche 91a, 91b der
ersten Aufnahmevertiefung 91 der Aufnahmekammer 90 und
dem Schraubenabschnitt 63 der Torsionsfeder 60 ausgebildet.
In ähnlicher
Weise ist ein Zwischenraum C2 zwischen der inneren und der äußeren Umfangsfläche 92a, 92b der
zweiten Aufnahmevertiefung 92 der Aufnahmekammer 90 und
dem Schraubenabschnitt 63 der Torsionsfeder 60 ausgebildet.
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Wenn sich der Rotor 20 relativ
zu dem Gehäuse 30 dreht,
wird eine Federkraft der Torsionsfeder 60 gebildet. Da
zu diesem Zeitpunkt die Zwischenräume C1, C2 ausgebildet sind,
ist es möglich, die
Erzeugung eines übermäßigen Reibungswiderstands
durch den Kontakt zwischen dem Schraubenabschnitt 63 der
Torsionsfeder 60 und der inneren und der äußeren Umfangsfläche 91a, 92b der
ersten Aufnahmevertiefung 91, der inneren und der äußeren Umfangsfläche 92a, 92b der
zweiten Aufnahmevertiefung 92 zu verhindern. Das ist vorteilhaft
zum Bilden der beabsichtigten Federkraft der Torionsfeder 60.
Es ist wünschenswert,
dass C1, C2 ≥ 0,3
gilt.
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Wenn sich der Rotor 20 relativ
zu dem Gehäuse 30 gegen
die Federkraft der Torsionsfeder 60 dreht, gibt es eine
Neigung, dass sich der Schraubenabschnitt 63 elastisch
verformt, so dass sich der Durchmesser des Schraubenabschnitts 63 verringert.
Da des weiteren der Zwischenraum C1, C2 um die Torsionsfeder 60 vorgesehen
ist, wenn sich der Rotor 20 relativ zu dem Gehäuse 30 gegen
die Federkraft der Torsionsfeder 60 dreht, verformt sich
der Schraubenabschnitt 63 der Torsionsfeder 60 einfach elastisch,
so dass sich der Durchmesser des Schraubenabschnitts 63 verringert.
Zu diesem Zeitpunkt gibt es eine Neigung, dass der erste Hakenabschnitt 61 und
der zweite Hakenabschnitt 63 der Torsionsfeder 60 möglicherweise
außer
Eingriff gelangt. Gemäß diesem
Ausführungsbeispiel
sind der erste Hakenabschnitt 61 und der zweite Hakenabschnitt 62 von
dem Schraubenabschnitt 63 nach außen in die Radialrichtung erweitert
beziehungsweise verlängert,
wobei verhindert wird, dass der erste Hakenabschnitt 61 und
der zweite Hakenabschnitt 62 von den ersten und zweiten
Eingriffsabschnitten 91c, 92c außer Eingriff
gelangen.
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Da des weiteren die Erweiterungsbeträge E1, E2
der ersten und zweiten Hakenabschnitte 61, 62 so
gesetzt sind, dass 2B ≤ E1,
E2 ≤ 3B gilt,
und die Erweiterungswinkel A1, A2 der ersten und zweiten Hakenabschnitte 61, 62 so
gesetzt sind, dass 0 ≤ A1,
A2 ≤ 30° gilt, werden
der Eingriffsbetrag zwischen dem ersten Hakenabschnitt 61 und
dem ersten Eingriffsabschnitt 91c sowie der Eingriffsbetrag
zwischen dem zweiten Hakenabschnitt 62 und dem zweiten
Eingriffsabschnitt 92c sichergestellt. Daher wird wirksam
verhindert, dass der erste Hakenabschnitt 61 und der zweite
Hakenabschnitt 62 von dem ersten und dem zweiten Eingriffsabschnitt 91c, 92c außer Eingriff
gelangen.
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Wie des weiteren in 6 und 7 gezeigt ist,
sind der erste Hakenabschnitt 61 und der zweite Hakenabschnitt 62 R-förmig ausgebildet und sind Stifte
in der Aufnahmevertiefung 91 der Frontplatte 40 und
der Aufnahmevertiefung 42 des Rotors 20 zum Einhängen des
ersten Hakenabschnitts 61 und des zweiten Hakenabschnitts 62 ausgebildet.
Dadurch wird wirksam verhindert, dass der erste Hakenabschnitt 61 und
der zweite Hakenabschnitt 62 außer Eingriff von dem ersten
und dem zweiten Eingriffsabschnitt 91c, 92 gelangen.
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Die Torsionsfeder 60 hat
eine Vorspannkraft, die ständig
den Rotor 20, der die Flügel 70 hält, relativ
zu dem Gehäuse 30 in
Uhrzeigerrichtung in 2 vorspannt.
Die Torsionsfeder 60 ist unter der Berücksichtigung der Kraft vorgesehen,
die an dem Rotor 20 relativ zu dem Gehäuse 30 in die Verzögerungswinkelrichtung
aufgrund des Schwankungsdrehmoments wirkt, das konstant an der Nockenwelle 10 aufgrund
des Betriebs des Verbrennungsmotors wirkt. Die Torsionsfeder 60 spannt
den Rotor 20 ständig
relativ zu dem Gehäuse 30 in
die Vorstellwinkelrichtung vor, und dadurch wird das Ansprechverhalten
der Drehung des Rotors 20 in Richtung auf die Vorstellseite
verbessert.
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Die Torionsfeder 60 wird
unter der verdrehten Bedingung zusammengebaut, so dass sie den Rotor 20 relativ
zu dem Gehäuse
ständig
vorspannt. Die Frontplatte 40, an der der erste Hakenabschnitt 61 im
Eingriff ist, und der Rotor 20, an dem der zweite Hakenabschnitt 62 im
Eingriff ist, werden relativ zueinander gedreht und so zusammengebaut,
dass die Torionsfeder 60 verdreht ist. Zu diesem Zeitpunkt
ist für
den Fall, dass der Verdrehwinkel (Torsionswinkel) groß ist, nämlich für den Fall,
dass der Rotationswinkel groß ist,
gibt es die Gefahr, dass sich die Zeit für den Zusammenbau vergrößert und
dass sich der Zusammenbau aufgrund der Verringerung der Winkelgenauigkeit
des Rotationswinkels der Frontplatte 40 und des Rotors 20 verschlechtert.
Da gemäß dem Ausführungsbeispiel
der maximale Verdrehwinkel (Torsionswinkel) innerhalb von 360° liegt, ist
es möglich,
die Zeit zum Zusammenbauen zu verringern, und ist es möglich, die
Winkelgenauigkeit des Drehwinkels der Frontplatte 40 und
des Rotors 20 zu verbessern, und kann der Zusammenbau sicher
durchgeführt
werden.
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Wenn des weiteren, wie vorstehend
erwähnt ist,
sich der Rotor 20 relativ zu dem Gehäuse 30 gegen die Federkraft
der Torsionsfeder 60 dreht, gibt es eine Neigung, dass
sich der Schraubenabschnitt 63 elastisch verformt, so dass
sich der Durchmesser des Schraubenabschnitts 63 verringert.
Zu diesem Zeitpunkt berührt
für den
Fall, dass der Verdrehwinkel (Torsionswinkel) der Torsionsfeder 60 groß ist, wie
in 8 gezeigt ist, der
Schraubenabschnitt 63 die inneren und äußeren Umfangsflächen 91a, 91b der ersten
Aufnahmevertiefung 91 und die inneren und äußeren Umfangsflächen 92a, 92b der
zweiten Aufnahmevertiefung 92, und gibt es die Gefahr,
dass ein übermäßiger Reibungswiederstand
erzeugt wird. Da gemäß dem Ausführungsbeispiel
der maximale Verdrehwinkel (Torsionswinkel) innerhalb von 360° liegt, wird
der Reibungskontakt verhindert und wird das stabile Verdrehungsmoment
erzeugt, und kann der geeignete Betrieb erhalten werden.
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Bei dem vorstehend genannten Ausführungsbeispiel
wird die vorliegende Erfindung auf eine Ventilzeitabstimmungssteuerungsvorrichtung
angewendet, die an einer Aunlassnockenwelle montiert ist. Jedoch
kann die vorliegende Erfindung auf eine Ventilzeitabstimmungssteuerungsvorrichtung
angewendet werden, die an einer Einlassnockenwelle montiert ist.
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Des weiteren ist bei dem vorstehend
genannten Ausführungsbeispiel
die Ventilzeitabstimmungssteuerungsvorrichtung so aufgebaut, dass
der Kopfabschnitt des Sperrstifts 80, der an dem Gehäuse 30 eingebaut
ist, in das Aufnahmeloch 22 des Rotors 20 unter
der Bedingung eingesetzt ist, bei dem die Verzögerungswinkelkammer R2 ein
minimales Volumen hat (am weitesten vorgestellte Winkelbedingung).
Jedoch kann die Ventilzeitabstimmungssteuerungsvorrichtung auch
so aufgebaut sein, dass der Kopfabschnitt des Sperrstifts 80,
der an dem Gehäuse 30 eingebaut
ist, in das Aufnahmeloch 20 des Rotors 20 unter
der Bedingung eingesetzt ist, bei der die Vorstellwinkelkammer R2
ein minimales Volumen hat (am weitesten verzögerte Winkelbedingung).
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Gemäß der vorliegenden Erfindung
ist es möglich,
die Reibung durch den Kontakt zwischen der Torsionsfeder und dem
Rotor zu verhindern, kann das Gehäuse und das Verdrehdrehmoment
stabilisiert werden und kann die Zeit zum Zusammenbauen verhindert
werden. Des weiteren ist es möglich,
die Winkelgenauigkeit des Rotationswinkels der Platte und des Rotors
zu verbessern, und ist es möglich, diese
sicher und einfach zusammenzubauen.
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Somit hat die Ventilzeitabstimmungssteuerungsvorrichtung
den Rotor, das Gehäuse,
das relativ zu dem Rotor drehbar ist, den Vorsprungabschnitt, der
an dem Gehäuse
ausgebildet ist, um an dem äußeren Umfang
des Rotors gleitfähig
zu sein, die Fluidkammer, die zwischen dem Rotor und dem Gehäuse definiert
ist, einen Flügel,
der an dem Rotor vorgesehen ist, und der die Fluidkammer in eine
Verzögerungswinkelkammer
und eine Vorstellwinkelkammer teilt, und eine Torsionsschraubenfeder
zum Vorspannen des Rotors relativ zu dem Gehäuse in die Vorstellwinkelrichtung,
in die das Volumen der Verzögerungswinkelkammer
sich verringert und sich das Volumen der Vorstellwinkelkammer vergrößert und
die in der verdrehten Bedingung mit einem vorbestimmten Winkel angeordnet
ist, um den Rotor und das Gehäuse
nicht reibend zu berühren.