DE19726300A1

DE19726300A1 - Ventileinstellungs-Regelgerät für einen Motor

Info

Publication number: DE19726300A1
Application number: DE19726300A
Authority: DE
Inventors: Osamu Sato; Akira Hori; Shuji Mizutani
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1996-06-21
Filing date: 1997-06-20
Publication date: 1998-01-02
Also published as: KR980002641A; GB2314402A; KR100332661B1; GB9713254D0; GB2314402B; US5870983A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Ventileinstellungs-Regelgerät für einen Verbrennungsmotor zum Regeln der Öffnungs- oder Schließzeiten eines Ansaugventiles oder eines Auslaßventiles eines Verbrennungsmotors.

Bei einem herkömmlichen Ventileinstellungs-Regelgerät zum Regeln der Öffnungs- oder Schließzeiten (Ventileinstellung) eines Ansaugventiles oder eines Auslaßventiles eines Verbrennungsmotors wird ein Antriebsdrehmoment von einer Kurbelwelle als Antriebswelle über ein Antriebskraftübertragungsbauteil auf eine Nockenwelle als angetriebene Welle übertragen. Als Antriebskraftübertragungsbauteil wird zum Beispiel ein ringförmiges Zahnrad oder Flügelrad verwendet.

Das ringförmige Zahnrad gelangt mit einer Steuerriemenscheibe und einer Keilwellennut der Nockenwelle in Eingriff. Wenigstens eines davon ist mit einer Spiralkeilwellennut in Eingriff. Das ringförmige Zahnrad wird mittels Fluiddruck in einer Axialrichtung bewegt, wobei die Nockenwelle und die Steuerriemenscheibe relativ zueinander verdreht werden, um die Ventilsteuerung des Ansaugventiles oder des Auslaßventiles in Abhängigkeit von Motorbetriebszuständen zu regeln.

In dem in der japanischen Patentoffenlegung Nr. Hei-1-92504 offenbarten Flügelradsystem beherbergt ferner ein zusammen mit der Steuerriemenscheibe gedrehtes Gehäuse ein Flügelrad, das zusammen mit der Nockenwelle gedreht wird. Die relative Drehphasendifferenz des Laufrades in Bezug auf das Gehäuse wird durch einen Fluiddruck geregelt, um dadurch die Nockenwelle und die Steuerriemenscheibe relativ zueinander zu verdrehen, so daß die Ventilsteuerung des Auslaßventiles in Abhängigkeit von den Motorbetriebszuständen geregelt wird.

Jedoch nimmt in dem vorstehend genannten herkömmlichen Ventileinstellungs-Regelgerät die Nockenwelle als die angetriebene Welle die Kraft auf der verzögerten Seite in Bezug zur Antriebswelle durch das Antriebsdrehmoment auf, das zum Öffnen und Schließen des Auslaßventiles auf die Nockenwelle aufgebracht wird. Dementsprechend ist die Öffnungssteuerung des Auslaßventiles verzögert, so daß die Öffnungssteuerung des Auslaßventiles und die Öffnungssteuerung eines Einlaßventiles irgendwann überlappt, wenn der Fluiddruck nicht arbeitet, wie wenn der Motor startet, und zu der Zeit, wenn niedriger Öldruck vorherrscht, so wie wenn er im Leerlauf dreht. Wenn sich die Öffnungssteuerungen des Auslaßventiles und des Ansaugventiles überlappen, bleibt das Verbrennungsgas in dem Zylinder des Motors, das heißt, die Rezirkulationsmenge von innerem Abgas (EGR) wird überdurchschnittlich groß und als Ergebnis wird die Startfähigkeit des Motors verschlechtert und der Motor ist manchmal nicht in der Lage zu starten. Ferner besteht das Problem, daß der unverbrannte Kraftstoff in die Abgase ausgestoßen wird.

Desweiteren kann in dem Fall, wo die Phasendifferenz durch Fluiddruck geregelt wird, zum Beispiel, wenn die Motordrehzahl niedrig ist und der Auslaßdruck der Fluidpumpe gering ist, die Nockenwelle nicht zur Voreil-Seite in Bezug auf die Kurbelwelle bewegt werden, was manchmal in einem Unvermögen der Regelung der Ventilsteuerung resultiert. Auch im Falle des niedrigen Fluiddruckes wurde erwogen, daß eine Druckaufnahmefläche zur Aufnahme von Fluiddruck erhöht wird, um die Regelung der Ventilsteuerung zu ermöglichen. Jedoch, sogar wenn die Ventilsteuerung mit niedrigem Fluiddruck geregelt werden kann, in dem Fall, wo die Auslaßmenge und der Auslaßdruck der Fluidpumpe bei hoher Motordrehzahl ausreichend sind, erhöht sich die Strömungsgeschwindigkeit des Arbeitsfluids und die Zeit, die zur Veränderung der Ventilsteuerung benötigt wird, steigt an. Das heißt, es taucht ein Problem auf, indem die Reaktionsempfindlichkeit gesenkt wird. Desweiteren taucht ein Problem auf, indem die Größe des Gerätes anwächst. Ferner kann die Ventilsteuerung nicht geregelt werden, wenn der Arbeitsfluiddruck aufgrund der Störung der Fluidpumpe oder dergleichen gesenkt wird, und der Motor muß gestoppt werden.

Ferner ist es noch notwendig, die Nockenwelle in Bezug auf die Kurbelwelle beim Start des Motors und der Zeit einer niedrigen Last voreilen zu lassen. Wenn jedoch die Nockenwelle in Bezug auf die optimale Ventilsteuerung verzögert ist, steigt die Periode, in der sowohl das Auslaßventil als auch das Ansaugventil geöffnet sind, aufgrund der niedrigen Drehzahl und der Störung des Auslaßventiles. Dann verbleibt das Abgas im Inneren des Brennraums, so daß die notwendige Luftmenge nicht hineingegeben wird und das Abgas wird auf die Einlaßseite umgeleitet. Ferner tritt ein Problem auf, indem das unverbrannte Gas in das Abgas ausgestoßen wird.

Als Ergebnis wird das Verbrennungsgas, das heißt die innere EGR-Menge, die in dem Zylinder des Motors verbleibt, überdurchschnittlich groß, wodurch die Verbrennung instabil wird, die Menge an schädlichen Komponenten, die in dem Abgas enthalten ist, steigt an und im Extremfall stoppt der Motor. Beim Start des Motors wird die Startfähigkeit verschlechtert.

Es ist deshalb eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Ventileinstellungs-Regelgerät für einen Motor zu schaffen, das die Startfähigkeit des Motors mit einer einfachen Konstruktion verbessern kann.

Es ist ein anderes Ziel der Erfindung, ein Ventileinstellungs-Regelgerät zu schaffen, das in der Lage ist, eine angetriebene Welle positiv zu einer Voreil-Seite zu drehen.

Gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine angetriebene Welle in die Voreilrichtung in Bezug auf eine Antriebswelle gedrängt. Beim Start eines Motors kann die Periode, in der ein Auslaßventil und ein Ansaugventil überlappen und geöffnet sind, auf einen Grad reduziert werden, der das Starten des Motors ermöglicht. Als Ergebnis kann die Startfähigkeit des Motors verbessert werden und der Kraftstoff, der vom Ansaugventil angesaugt wird und unverbrannt vom Auslaßventil ausgestoßen wird, kann reduziert werden.

Gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Einweg-Kupplung zur Übertragung der Antriebskraft einer Antriebswelle nur in einer Richtung zum Voreilen einer angetriebenen Welle auf einem Antriebskraftübertragungsbauteil angeordnet. In dem Zustand, wo die Einwegkupplung eingekuppelt ist, wird die angetriebene Welle daran gehindert, auf der Verzögerungsseite in Bezug auf die Antriebswelle gedreht zu werden, wenn die angetriebene Welle das Antriebsdrehmoment auf der Verzögerungsseite aufnimmt, wenn das Ansaugventil oder das Auslaßventil geöffnet und geschlossen ist. Desweiteren kann die angetriebene Welle zur Voreilseite in Bezug auf die Antriebswelle gedreht werden, wenn die angetriebene Welle das Antriebsdrehmoment auf der Voreilseite aufnimmt. Dementsprechend ist es beim Start des Motors oder bei einer niedrigen Motordrehzahl möglich, die angetriebene Welle auf der Voreilseite in Bezug zur Antriebswelle positiv zu drehen, womit das Starten des Motors normal und das Weiterlaufen des Betriebszustandes des Motors möglich ist.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist eine Längsschnittansicht, die ein Ventileinstellungs-Regelgerät gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel zeigt.

Fig. 2A ist eine Längsschnittansicht an der äußersten Voreilposition in dem ersten Ausführungsbeispiel und Fig. 2B ist eine Schnittansicht, die entlang einer Linie IIB-IIB in Fig. 2A genommen wurde.

Fig. 3A ist eine Längsschnittansicht, die den Zustand zeigt, wo ein Stopper in dem ersten Ausführungsbeispiel freigegeben wird, und Fig. 3B ist eine Schnittansicht, die entlang einer Linie IIIB-IIIB in Fig. 3A genommen wurde.

Fig. 4 ist eine Längsschnittansicht, die ein Ventileinstellungs-Regelgerät gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel zeigt.

Fig. 5 ist eine Längsschnittansicht, die ein Ventileinstellungs-Regelgerät gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel zeigt.

Fig. 6 ist eine Längsschnittansicht, die ein Ventileinstellungs-Regelgerät gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel zeigt.

Fig. 7 ist eine Längsschnittansicht, die ein Ventileinstellungs-Regelgerät gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel zeigt.

Fig. 8 ist eine Schnittansicht, die entlang einer Linie VIII-VIII in Fig. 7 genommen wurde.

Fig. 9A ist eine Längsschnittansicht, die ein Ventileinstellungs-Regelgerät gemäß dem sechsten Ausführungsbeispiel zeigt.

Fig. 9B ist eine Schnittansicht, die entlang einer Linie IXB-IXB in Fig. 9A genommen wurde.

Fig. 10 ist eine Querschnittansicht, die ein Ventileinstellungs-Regelgerät gemäß dem siebten Ausführungsbeispiel zeigt.

Fig. 11 ist eine Längsschnittansicht, die ein Ventileinstellungs-Regelgerät gemäß dem elften Ausführungsbeispiel zeigt.

Fig. 12 ist eine Querschnittansicht, die in einer Richtung X in Fig. 11 genommen wurde.

Fig. 13 ist eine Schnittansicht, die entlang einer Linie XIII-XIII in Fig. 11 genommen wurde.

Fig. 14 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Einwegkupplung in dem elften Ausführungsbeispiel zeigt.

Die Fig. 15A ist eine schematische Ansicht einer Einwegkupplung, die den eingekuppelten Zustand zeigt und Fig. 15B ist eine schematische Ansicht desselben, die den Freigabezustand zeigt.

Fig. 16A ist ein Zeitdiagramm, das den eingekuppelten Zustand zeigt und Fig. 16B ist ein Zeitdiagramm, das den Freigabezustand der Einwegkupplung zeigt.

Fig. 17 ist eine Längsschnittansicht, die ein Ventileinstellungs-Regelgerät gemäß dem zwölften Ausführungsbeispiel zeigt.

Fig. 18 ist eine Ansicht, die in einer Richtung XVIII in Fig. 17 genommen wurde.

Fig. 19 ist eine schematische Perspektivansicht, die ein Zahnrad einer Einwegkupplung in dem zwölften Ausführungsbeispiel zeigt.

Fig. 20 ist eine Längsschnittansicht, die ein Ventileinstellungs-Regelgerät gemäß dem dreizehnten Ausführungsbeispiel zeigt.

Fig. 21 ist eine Längsschnittansicht, die ein Ventileinstellungs-Regelgerät gemäß dem vierzehnten Ausführungsbeispiel zeigt.

Fig. 22 ist eine Längsschnittansicht, die ein Ventileinstellungs-Regelgerät gemäß dem fünfzehnten Ausführungsbeispiel zeigt.

Fig. 23 ist eine Längsschnittansicht, die ein Ventileinstellungs-Regelgerät gemäß dem sechzehnten Ausführungsbeispiel zeigt.

Fig. 24 ist eine Längsschnittansicht, die ein Ventileinstellungs-Regelgerät gemäß dem siebzehnten Ausführungsbeispiel zeigt.

Im nachfolgenden werden verschiedene Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erläutert. Ein Ventileinstellungs-Regelgerät gemäß den ersten bis zehnten Ausführungsbeispielen entspricht dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung, während das Gerät gemäß den elften bis siebzehnten Ausführungsbeispielen dem zweiten Aspekt der Erfindung entspricht. Das Gerät gemäß jenen Ausführungsbeispielen ist konstruiert, um die Ventilsteuerung eines Auslaßventiles eines Motors zu regeln.

(Erstes Ausführungsbeispiel)

In Fig. 1, das das Ventileinstellungs-Regelgerät für den Motor gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt, wird das Drehantriebsmoment von einer Kurbelwelle als Antriebswelle mittels eines Steuerriemens auf eine Steuerriemenscheibe 5 als Antriebsseitenrotor übertragen.

Eine zylindrische Nockenwellenhülse 4 ist an einem Ende einer Nockenwelle 1 mittels eines Schraubenbolzens 2 und eines nicht dargestellten Stifts befestigt und dreht zusammen mit der Nockenwelle 1 als angetriebene Welle. Eine außenverzahnte Spiralkeilwellennut 4a ist in einem Teil einer Außenumfangswand der Nockenwellenhülse 4 als der Rotor der angetriebenen Seite ausgebildet. Eine Steuerriemenscheibe 5 und die Nockenwelle 1 drehen im Uhrzeigersinn, von der linken Seite aus in Fig. 1 gesehen.

Eine Zahnhülse 7 und ein Flanschbauteil 8 bilden den Antriebsseitenrotor zusammen mit der Steuerriemenscheibe 5. Ein ringförmiger Abschnitt 7a und ein ringförmiger Abschnitt 8a sind mittels eines Schraubenbolzens 6 auf der Steuerriemenscheibe 5 montiert. Das Flanschbauteil 8 wird einstückig mit dem ringförmigen Abschnitt 8a und einem zylindrischen Abschnitt 8b gebildet. Eine innere Oberfläche 8c des zylindrischen Abschnittes 8b wird auf der Außenumfangswand 1a der Nockenwelle 1 so gelagert, daß die Steuerriemenscheibe 5 auf der Nockenwelle 1 relativ verdrehbar gelagert ist.

Ein zylindrisches Bauteil 9 ist durch Verschweißen oder dergleichen an einem inneren Rohr 7b der Zahnhülse 7 befestigt und eine innenverzahnte Spiralkeilwellennut 9a ist in einer Innenumfangswand des zylindrischen Bauteils 9 ausgebildet. Zwei kreisförmige Zahnräder 10 und kreisförmige Zahnräder 11 zum relativen Verdrehen der Steuerriemenscheibe 5 und der Nockenwelle 1 sind zwischen den diametralen Richtungen der Nockenwellenhülse 4 und dem zylindrischen Bauteil 9 angeordnet. Die kreisförmigen Zahnräder 10 und 11 als die Antriebskraftübertragungsvorrichtung sind durch Aufteilen eines einzigen ringförmigen Zahnrades in aufgeteilte Oberflächen, die eine Welle enthalten, ausgebildet. Wenn das kreisförmige Zahnrad 10 und das kreisförmige Zahnrad 11 zur Voreilseite bewegt werden, wie durch den Pfeil in Fig. 1 angedeutet ist, wird die Nockenwelle 1 relativ zur Steuerriemenscheibe 5 verzögert. Die kreisförmigen Zahnräder 10, 11 werden abwechselnd in der Umfangsrichtung auf einem Kolben 12 montiert, um ein einziges ringförmiges Zahnrad zu bilden. Die kreisförmigen Zahnräder 10, 11 sind in ihren oberen Enden mit ringförmigen Nuten 10c, 11c ausgebildet und eine Rückhaltefeder 13 ist in den Nuten 10c, 11c aufgenommen. In dem Zustand, der in Fig. 1 gezeigt ist, ist die Rückhaltefeder 13 dem ringförmigen Zahnrad 10 in der Axialrichtung nicht in Kontakt. Die kreisförmigen Zahnräder 10, 11, der Außenumfang des Kolbens 12 und eine Aufnahmebohrung 12a sind mit Öl gefüllt.

Die Aufnahmebohrung 12a ist an einer Position ausgebildet, die dem kreisförmigen Zahnrad 10 des Kolbens 12 entspricht. Eine Feder 18 ist in der Aufnahmebohrung 12a aufgenommen, um ein ringförmiges Bauteil 17 und das kreisförmige Zahnrad 10 nach links in Fig. 1 zu drängen, das heißt in die Richtung weg von dem Kolben 12.

Ein Stift 14 erstreckt sich in einer Art und Weise durch den Kolben 12 und das ringförmige Zahnrad 11, daß er in der Lage ist, hin- und herbewegt zu werden und er erstreckt sich durch ein ringförmiges Bauteil 17 gleitfähig. Da der Stift 14 in die Rückhaltefeder 13 gepreßt ist, bewegen sich sowohl die Rückhaltefeder 13 als auch der Stift 14, um einen Teil der Antriebskraftübertragungsvorrichtung zu bilden. Da der Stift 14 durch die Vorspannkraft der Feder 15 nach rechts in Fig. 1 gedrängt wird, werden auch die Rückhaltefeder 13 und das kreisförmige Zahnrad 11 nach rechts in Fig. 1 gedrängt, daß heißt in die Richtung nahe zu dem Kolben 12 in der Richtung entgegengesetzt zur Vorspannrichtung des kreisförmigen Zahnrades 10 durch die Feder 18.

Die kreisförmigen Zahnräder 10, 11 sind in den Innenumfangswänden mit innenverzahnten Spiralkeilwellennuten 10a, 11a ausgebildet, und an der Außenumfangswand mit außenverzahnten Spiralkeilwellennuten 10b, 11b ausgebildet. Die Axialbewegung der kreisförmigen Zahnräder 10, 11 kann in dem komprimierten Bereich der Federn 18 und 15 vorgenommen werden. Da die kreisförmigen Zahnräder 10, 11 in der Richtung weg voneinander gedrängt werden, weicht die axiale Position der außenverzahnten Spiralkeilwellennuten 10b, 11b und der innenverzahnten Spiralkeilwellennuten 10a, 11a weiter von jener ab, die in Fig. 1 gezeigt ist, in dem Zustand, bevor die kreisförmigen Zahnräder 10, 11 zwischen dem zylindrischen Bauteil 9 und der Nockenwellenhülse 4 einschreiten.

Wenn die kreisförmigen Zahnräder 10, 11 zwischen das zylindrische Bauteil 9 und die Nockenwellenhülse 4 kommen, werden die kreisförmigen Zahnräder 10, 11 um den Betrag zum Absorbieren des Spiels zwischen den Keilwellennuten leicht in die Axialrichtung und in die Drehrichtung der Nockenwelle 1 bewegt, und wenn sie zwischen das zylindrische Bauteil 9 und die Nockenwellenhülse 4 kommen, wird die Axialabweichung geringer gehalten, als der Zustand vor dem Eingriff. Die Feder 18 und die Feder 15 drängen die kreisförmigen Zahnräder 10, 11 in der Richtung entgegengesetzt zur Axialrichtung relativ zum Kolben 12 vor. Diese Vorspannkraft überträgt das Drehmoment, so daß das kreisförmige Zahnrad 10 und das kreisförmige Zahnrad 11 die Nockenwelle 1 jeweils dazu bringen, sich in der Verzögerungsrichtung relativ zur Steuerriemenscheibe 5 zu bewegen und die Nockenwelle 1 in Voreilrichtung relativ zur Steuerriemenscheibe 5 zu bewegen. Das heißt, durch die Vorspannkraft der Feder 18 bewirkt die außenverzahnte Spiralkeilwellennut 10b des kreisförmigen Zahnrades 10, daß die innenverzahnte Spiralkeilwellennut 9a des zylindrischen Bauteiles 9 in die Verzögerungsrichtung gepreßt wird und die innenverzahnte Spiralkeilwellennut 10a bewirkt, daß die außenverzahnte Spiralkeilwellennut 4a der Nockenwelle 4 in die Verzögerungsrichtung gepreßt wird. Die außenverzahnte Spiralkeilwellennut 11b des kreisförmigen Zahnrades 11 bewirkt durch die Vorspannkraft der Feder 15, daß die innenverzahnte Spiralkeilwellennut 9a des zylindrischen Bauteils 9 in die Voreilrichtung gepreßt wird und die innenverzahnte Spiralkeilwellennut 11a bewirkt, daß die außenverzahnte Spiralkeilwellennut 4a der Nockenwelle 4 in die Voreilrichtung gepreßt wird. Dementsprechend wird das Drehmoment auf die kreisförmigen Zahnräder 10, 11 aufgebracht, das den positiven und negativen Antriebsdrehmomenten widersteht, die durch die Nockenwelle 1 aufgenommen werden, wenn das Auslaßventil durch die Vorspannkraft der Federn 18, 15 geöffnet und geschlossen wird, so daß das Zahnanschlagsgeräusch, das durch das Spiel zwischen den Keilwellennuten verursacht wird, unterdrückt werden kann. Durch den Eingriff der Keilwellennuten wie vorstehend beschrieben, wird die Drehung der Steuerriemenscheibe 5 durch die Zahnhülse 7, das zylindrische Bauteil 9, die kreisförmigen Zahnräder 10, 11 und die Nockenwellenhülse 4 auf die Nockenwelle 1 übertragen.

Eine Feder 21 als erste Vorspannvorrichtung ist zwischen der Zahnhülse 7 und dem zylindrischen Bauteil 9 aufgenommen, um den Kolben 12 nach rechts in Fig. 1 zu drängen, das heißt zur Voreilseite. Da die kreisförmigen Zahnräder 10, 11 und der Kolben 12 durch die Vorspannkraft der Feder 21 nach rechts in Fig. 1 gedrängt werden, wird die Nockenwelle 1 durch die Nockenwellenhülse 4 zum Voreilen relativ zur Steuerriemenscheibe 5 gedrängt.

Wie vorher beschrieben wurde, preßt die Feder 15 das kreisförmige Zahnrad 11 in die Voreilrichtung, wodurch die Nockenwellenhülse 4 und die Nockenwelle 1 in die Voreilrichtung gedrängt werden. Das heißt, die Feder 15 bildet einen Teil der ersten Vorspannvorrichtung. Die Summe der Vorspannkräfte, durch die die Feder 15 und die Feder 21 die Nockenwelle 1 zum Voreilen drängen, ist so eingestellt, um größer als das maximale Drehmoment zur Zeit des Anlassens, wenn der Motor startet, zu sein. Dementsprechend kann die Vorspannkraft der Feder 21 kleiner gemacht werden im Vergleich zu dem Fall, wo die Feder 15 nicht vorhanden ist.

Ein Stopper 30 ist so ausgebildet, um zylindrisch mit geschlossenen Ende zu sein, und wird versetzbar in einer diametralen Richtung in ein Aufnahmeloch 1e aufgenommen, das zur Außenumfangswand der Nockenwelle 1 hin geöffnet ist. Der Stopper 30 wird extern in der diametralen Richtung mit einer Feder 31 als zweite Vorspannvorrichtung gedrängt. Eine Stopperbohrung 8d ist in der Innenumfangswand des zylindrischen Abschnittes 8b des Flanschbauteiles 8 ausgebildet, und, wenn die Nockenwelle 1 in der äußersten Voreilposition relativ zur Steuerriemenscheibe 5 ist, kann der Stopper 30 in der Stopperbohrung 8d eingepaßt werden. Fig. 1 zeigt den Zustand, wo der Stopper 30 in der Stopperbohrung 8d eingepaßt ist. Die Stopperbohrung 8d steht mit einem ringförmigen Ölpfad 1f in Verbindung, der wiederum mit einem Ölpfad 1d in Verbindung steht. Da der Ölpfad 1f durch einen nicht gezeigten Ölpfad mit einer Verzögerungshydraulikkammer 20 in Verbindung steht, soll eine Einpaßbohrung 8d mit der Verzögerungshydraulikkammer 20 in Verbindung sein. Ein Verbindungspfad 1g ist zur Atmosphäre hin freigegeben, um die Bewegung des Stoppers 30 nicht zu behindern.

Eine Voreilhydraulikkammer 19 und eine Verzögerungshydraulikkammer 20 sind jeweils auf der linken Seite des Kolbens 12 und auf der rechten Seite des Kolbens 12 ausgebildet. Die Voreilhydraulikkammer 19 und die Verzögerungshydraulikkammer 20 sind durch einen Schraubenbolzen 23 und das Flanschbauteil 8 flüssigkeitsgedichtet und durch den zylindrischen Abschnitt 8b des Flanschbauteils 8 im wesentlichen flüssigkeitsgedichtet. Die Voreilhydraulikkammer 19 und die Verzögerungshydraulikkammer 20 sind durch ein Dichtungsbauteil 40, das aus Kunstharz hergestellt ist, das in dem Außenumfang des Kolbens 12 eingepaßt ist, voneinander isoliert.

Durch die Schaltregelung eines nicht gezeigten hydraulischen Regelventils wird die Versorgungsströmung von Drucköl zu dem Ölpfad, der zur Voreilhydraulikkammer 19 und zur Verzögerungshydraulikkammer 20 führt und ein Ausstoß an Drucköl von dem Ölpfad geregelt. Genauergesagt werden der Ölpfad 4b, der in der Nockenwellenhülse 4 ausgebildet ist, der zur Voreilhydraulikkammer 19 führt, der Ölpfad 2a, der in dem Schraubenbolzen 2 ausgebildet ist, die Ölpfade 1c, 1b, die in der Nockenwelle 1 und der Hauptpumpenseite oder der Entdrainungsseite ausgebildet sind, durch Schalten des hydraulischen Regelventils in Übertragung oder Absperrung geschaltet, um den Öldruck innerhalb der Voreilhydraulikkammer 19 zu regulieren. Ferner werden der nicht gezeigte Ölpfad, der zur Verzögerungshydraulikkammer 20 führt, die Ölpfade 1f, 1d, die in der Nockenwelle 1 und der Hauptpumpenseite oder der Drainagenseite ausgebildet sind, durch Schalten des hydraulischen Regelventils in Übertragung oder Absperrung geschaltet, um den Öldruck im inneren der Verzögerungshydraulikkammer 20 zu regulieren. Die kreisförmigen Zahnräder 10, 11 und der Kolben 12 können unter dem Gleichgewicht der Öldrücke der Voreilhydraulikkammer 19 und der Verzögerungshydraulikkammer 20 axial bewegt oder gestoppt werden, um eine relative Phasendifferenz der Nockenwelle 1 relativ zur Steuerriemenscheibe 5 zu regeln.

Als nächstes wird die Funktion des Ventileinstellungs-Regelgerätes erläutert.

1. Wenn der Motor normal stoppt

(1-1) Wenn der Motor normal stoppt, werden die Ölpfade 4d, 2a, 1c, 1b, die mit der Voreilhydraulikkammer 19 in Verbindung stehen, in dem Zustand gehalten, wo der Arbeitsfluiddruck aufgebracht wird, und das hydraulische Regelventil wird so geschaltet, daß der Ölpfad 1d, der mit der Verzögerungshydraulikkammer 20 in Verbindung steht, zur Drainagenseite freigegeben wird. Dementsprechend werden die kreisförmigen Zahnräder 10, 11 zusammen mit dem Kolben 12 nach rechts in Fig. 1 bewegt, und die Nockenwelle 1 stoppt an der äußersten Voreilposition relativ zur Steuerriemenscheibe 5, wie in den Fig. 2A und 2B gezeigt ist. Zu dieser Zeit wird der Stopper 30 durch die Vorspannkraft der Feder 31 in die Stopperbohrung 8d eingepaßt, da die Einpaßbohrung 8d ebenfalls zur Drainagenseite freigegeben ist. Die Nockenwelle 1 und das Flanschbauteil 8 werden durch den Stopper 30 gekoppelt, und die Nockenwelle 1 als die angetriebene Welle wird positiv an der äußersten Voreilposition in Bezug auf die Kurbelwelle als Antriebswelle gehalten.

(1-2) In dem ersten Ausführungsbeispiel ist die Konstruktion so, daß die Öffnungsperioden des Auslaßventils und des Ansaugventils in dem äußersten Voreilzustand, der in den Fig. 2A und 2B gezeigt ist, nicht überlappen. Deshalb können die Verbrennungsgase, die in dem Zylinder des Motors verbleiben, der sogenannte innere EGR-Betrag, reduziert werden und der Motor startet normal. Der Stopper 30 verbleibt durch die Vorspannkraft der Feder 31 in der Stopperbohrung 8d eingepaßt, bis das Arbeitsöl in die Ölpfade und die Hydraulikkammern eingeführt ist und der Öldruck des Ölpfades 1d einen vorbestimmten Arbeitsöldruck übersteigt, sogar wenn der Motor startet.

Wenn die Nockenwelle 1 in der äußersten Voreilposition in Bezug zur Kurbelwelle der Drehung unterliegt und der Motor den Betrieb normal startet, steigt der Öldruck der Ölpfade 1d, 1f auf einen vorbestimmten Arbeitsöldruck und der Stopper 30 kommt entgegen der Vorspannkraft der Feder 31 durch die Kraft, die von dem Öldruck in der Stopperbohrung 8d aufgenommen wird, aus der Stopperbohrung 8d heraus. Da der Kopplungszustand zwischen der Nockenwelle 1 und dem Flanschbauteil 8 freigegeben wird, können die Steuerriemenscheibe 5 und die Nockenwelle 1 relativ bewegt werden. Die kreisförmigen Zahnräder 10, 11 und der Kolben 12 werden unabhängig von der Vorspannkraft der Feder 21 durch den Arbeitsöldruck, der auf die Voreilhydraulikkammer 19 und die Verzögerungshydraulikkammer 20 aufgebracht wird, axial hin- und herbewegt, so daß die relative Phasendifferenz der Nockenwelle 1 in Bezug auf die Steuerriemenscheibe 5 reguliert wird.

2. Wenn der Motor anormal stoppt

In dem Fall, wo der Motor anormal stoppt, wird die hydraulische Regelung auf halbem Weg unterbrochen. Da jedoch die Summe der Vorspannkräfte der Feder 15 und der Feder 21 größer als das maximale Drehmoment ist, das zu der Zeit des Anlassens, wenn der Motor startet, vorherrscht, wie vorstehend beschrieben wurde, bewegt sich die Nockenwelle 1 zur äußersten Voreilposition. Wenn sich die Nockenwelle 1 zur äußersten Voreilposition bewegt, wird der Stopper 30 in die Einpaßbohrung 8d eingepaßt, so daß die Nockenwelle 1 und das Flanschbauteil 8 an der äußersten Voreilposition positiv gekoppelt werden. Wenn der Motor den Betrieb normal startet, steigt der Öldruck der Ölpfade 1d, 1f auf einen vorbestimmten Arbeitsöldruck und der Stopper 30 kommt durch die Kraft, die von dem Öldruck in der Stopperbohrung 8d aufgenommen wird, gegen die Vorspannkraft der Feder 31 aus der Stopperbohrung 8d heraus, wie in den Fig. 3A und 3B gezeigt ist. Wenn der Stopper 30 aus der Stopperbohrung 8d herauskommt, wird die relative Verdrehungsregelung der Nockenwelle 1 in Bezug auf die Steuerriemenscheibe 5 ermöglicht. Die Fig. 3A und 3B zeigen den Zustand, in dem der Stopper 30 aus der Stopperbohrung 8d herauskommt und sich die Nockenwelle 1 in der äußersten Verzögerungsposition in Bezug auf die Steuerriemenscheibe 5 befindet.

In dem vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel wird die Nockenwelle 1 in der äußersten Voreilposition in Bezug zur Kurbelwelle gehalten, wenn der Motor startet, unabhängig von der Tatsache, daß der Motor normal stoppt oder anormal stoppt, und deshalb startet der Motor positiv und geht in den normalen Arbeitszustand über. Demgemäß ist die Startfähigkeit des Motors verbessert und der unverbrannte Kraftstoff wird nicht in das Abgas ausgestoßen, womit der Reinigungseffekt des Abgases erhöht wird.

Ferner werden die kreisförmigen Zahnräder 10, 11 in dem ersten Ausführungsbeispiel durch die Vorspannkraft der Federn 18 und 15 durch den Kolben 12 in die entgegengesetzte Richtung zu den Wellen und die Richtung weg voneinander gedrängt. Deshalb bringen die außenverzahnten Spiralkeilwellennuten 10b, 11b auf der Seite des zylindrischen Bauteiles 9 das Drehmoment in der Richtung entgegengesetzt zur innenverzahnten Spiralkeilwellennut 9a, die damit in Kontakt steht, auf, wohingegen die innenverzahnten Spiralkeilwellennuten 10a, 11a auf der Seite des zylindrischen Bauteils 9 das Drehmoment in der Richtung entgegengesetzt zur außenverzahnten Spiralkeilwellennut 4a, die damit in Kontakt steht, auf. Aus diesem Grund kann das Zahnanschlagsgeräusch, das durch das Spiel der Spiralkeilwellennuten hervorgerufen wird, unterdrückt werden, sogar wenn das Drehmoment in der Richtung umgekehrt zur Drehrichtung (positives Drehmoment) oder in derselben Richtung wie der Drehrichtung (negatives Drehmoment) schwankt.

Während der Sperrmechanismus in dem ersten Ausführungsbeispiel das Flanschbauteil 8 und die Nockenwelle 1 in der diametralen Richtung kuppelt, soll betont werden, daß der Sperrmechanismus so ausgebildet sein kann, um das Flanschbauteil 8 und die Nockenwelle 1 in der Axialrichtung zu koppeln.

(Zweites Ausführungsbeispiel)

In Fig. 4, das das zweite erfindungsgemäße Ausführungsbeispiel zeigt, sind diejenigen Bauteile, die dasselbe darstellen wie jene des ersten Ausführungsbeispieles durch dieselben Bezugszeichen bezeichnet. In dem zweiten Ausführungsbeispiel sind die Spiralkeilwellennuten entgegen dem ersten Ausführungsbeispiel in der Torsionsrichtung ausgebildet.

Eine Zahnhülse 32 als Antriebsseitenrotor ist zusammen mit dem Flanschbauteil 8 mittels dem Schraubenbolzen 6 auf der Steuerriemenscheibe 5 montiert. Die Zahnhülse 32 ist einstückig mit einem äußeren Rohr ausgebildet, das einen Abschnitt mit kleinem Durchmesser 32d und einen Abschnitt mit großem Durchmesser 32e, einem ringförmigen Flanschabschnitt 32c, der sich außen in einer diametralen Richtung von der Abschnittsseite mit dem kleinen Durchmesser gegenüber zu dem Abschnitt mit dem großen Durchmesser 32e erstreckt, ein inneres Rohr 32b und einen ringförmigen Abschnitt 32f hat, der sich im Inneren in einer diametralen Richtung von der Abschnittsseite mit dem großen Durchmesser gegenüber zu dem Abschnitt mit dem kleinen Durchmesser 32d erstreckt und das äußere Rohr und das innere Rohr 32b koppelt. Eine innenverzahnte Spiralkeilwellennut 32a ist in einem Teil der Innenumfangswand des Abschnittes mit dem kleinen Durchmesser 32d ausgebildet. Diese innenverzahnte Spiralkeilwellennut 32a steht mit den außenverzahnten Spiralkeilwellennuten 10a, 11a der kreisförmigen Zahnräder 10, 11 in Eingriff.

Die Feder 22 als erste Vorspannvorrichtung wird in einer konischen Gestalt zwischen dem Kolben 12 und dem Flanschbauteil 8 aufgenommen, um den Kolben 12 nach links in Fig. 4 zu drängen, das heißt zur Voreilseite hin. Die Konstruktion ist so, daß die Summe der Vorspannkräfte der Feder 22 und der Feder 18 größer ist als das maximale Drehmoment, wenn der Motor startet. Das heißt, daß die Feder 18 einen Teil der ersten Vorspannvorrichtung bildet. Dementsprechend kann die Vorspannkraft der Feder 22 kleiner gemacht werden im Vergleich zu dem Fall, wo die Feder 18 nicht vorhanden ist. Ferner befindet sich die Nockenwelle 1 nicht in der äußersten Voreilposition in Bezug auf die Kurbelwelle, sogar zu einer Zeit, wenn der Motor startet, und es wird bewirkt, daß sich die Nockenwelle 1 zur äußersten Voreilposition bewegt, um den normalen Betrieb aufzunehmen und das Auftreten des Zahnanschlagsgeräusches, das durch das Spiel zwischen den Spiralkeilwellennuten hervorgerufen wird, kann verhindert werden.

In dem zweiten Ausführungsbeispiel ist die Hydraulikkammer 19 die Verzögerungshydraulikkammer und die Hydraulikkammer 20 ist die Voreilhydraulikkammer.

Obwohl der Stopper und die Feder als Sperrmechanismus nicht gezeigt sind, ist die Konfiguration ferner ähnlich zu jener des ersten Ausführungsbeispieles vorgesehen. Die Einpaßbohrung, in die der Stopper eingepaßt ist, steht mit der Verzögerungshydraulikkammer 19 in Verbindung.

(1) Wenn der Motor normal stoppt, werden die Ölpfade 4d, 2a, 1c, 1b, die mit der Verzögerungshydraulikkammer 19 in Verbindung stehen, zur Drainagenseite freigegeben und das hydraulische Regelventil wird so geschaltet, daß die Ölpfade 1f, 1d, die mit der Verzögerungshydraulikkammer 19 in Verbindung stehen, in dem Zustand gehalten werden, in dem der Arbeitsöldruck aufgebracht wird. Dementsprechend werden die kreisförmigen Zahnräder 10, 11 und der Kolben 12 nach links in Fig. 4 bewegt, das heißt zur äußersten Voreilposition. Wenn sich die Nockenwelle 1 relativ zur äußersten Voreilposition dreht, wenn sich die kreisförmigen Zahnräder 10, 11 und der Kolben 12 zur äußersten Voreilposition bewegen, werden die Nockenwelle 1 und das Flanschbauteil 8 durch den Sperrmechanismus so gekoppelt, daß die Nockenwelle 1 in der äußersten Voreilposition relativ zur Steuerriemenscheibe 5 gehalten wird.
(2) Sogar wenn der Motor startet, verbleiben die Nockenwelle 1 und das Flanschbauteil 8 durch den Sperrmechanismus so lange gekoppelt, bis das Arbeitsöl in die Ölpfade 4d, 2a, 1c, 1b eingeführt wird und der Arbeitsöldruck einen vorbestimmten Druck übersteigt.

Wenn der Arbeitsöldruck der Ölpfade 4d, 2a, 1c, 1b einen vorbestimmten Druck übersteigt, wird die Kopplung zwischen der Nockenwelle 1 und dem Flanschbauteil 8 durch den Sperrmechanismus freigegeben, womit die relative Verdrehung der Steuerriemenscheibe 5 und der Nockenwelle 1 ermöglicht wird. Die kreisförmigen Zahnräder 10, 11 und der Kolben 12 werden, unabhängig von der Vorspannkraft der Feder 12, durch den Arbeitsdruck, der auf die Verzögerungshydraulikkammer 19 und die Voreilhydraulikkammer 20 aufgebracht wird, axial hin- und herbewegt, um die relative Phasendifferenz der Nockenwelle 1 in Bezug auf die Steuerriemenscheibe 5 zu regulieren.

Sogar wenn der Motor anormal stoppt, verschiebt sich der Motor zum normalen Betriebszustand, ähnlich wie im ersten Ausführungsbeispiel.

Dementsprechend ist es auch in dem zweiten Ausführungsbeispiel möglich, die Öffnungsperiode des Auslaßventils am Überlappen mit der Öffnungsperiode des Ansaugventils zu hindern, wenn der Motor startet, unabhängig von der Tatsache, daß der Motor normal oder anormal stoppt, ähnlich zum ersten Ausführungsbeispiel, wodurch die Reduzierung des internen EGR-Bertrages ermöglicht wird. Dementsprechend ist die Startfähigkeit des Motors verbessert und der unverbrannte Kraftstoff wird nicht in das Abgas ausgestoßen, womit der Reinigungseffekt des Abgases erhöht wird.

(Drittes Ausführungsbeispiel)

In Fig. 5, das das dritte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt, sind diejenigen Bauteile, die im wesentlichen dieselben wie jene des ersten Ausführungsbeispieles darstellen, mit denselben Bezugszeichen bezeichnet. Die Spiralkeilwellennuten sind entgegen dem ersten Ausführungsbeispiel in der Torsionsrichtung ausgebildet.

In dem dritten Ausführungsbeispiel ist eine Feder 25 mit einem kleinen Durchmesser in dem äußeren Umfang des Flanschbauteiles 8 angeordnet und eine Feder 26 mit einem großen Durchmesser, der größer als der kleine Durchmesser der Feder 25 ist, ist am äußeren Umfang der Feder 25 mit dem kleinen Durchmesser angeordnet. Beide Federn, die als erste Vorspannvorrichtung dienen, drängen den Kolben 12 zum Voreilen. Die Konstruktion ist so, daß die Summe der Vorspannkräfte der Feder mit dem kleinen Durchmesser 25, der Feder mit dem großen Durchmesser 26 und der Feder 18 größer ist als das maximale Drehmoment, das zur Zeit des Starts des Motors vorherrscht. Dementsprechend kann die Summe der Vorspannkräfte der Feder mit kleinem Durchmesser 25 und der Feder mit großem Durchmesser 26 gering gehalten werden, im Vergleich zu dem Fall, wo die Feder 18 nicht vorhanden ist. Ferner ist die Nockenwelle 1 sogar beim Start des Motors nicht in der äußersten Voreilposition in Bezug zur Kurbelwelle, und die Nockenwelle 1 kann zum äußersten Voreilwinkel bewegt werden, um zum normalen Betrieb verschoben zu werden und das Auftreten des Zahnanschlagsgeräusches, das durch das Spiel zwischen den Spiralkeilwellennuten hervorgerufen wird, kann verhindert werden. Die anderen Konfigurationen sind gleich zu jenen, die im zweiten Ausführungsbeispiel beschrieben wurden. Dementsprechend ist die Hydraulikkammer 19 die Verzögerungshydraulikkammer ähnlich zum zweiten Ausführungsbeispiel und die Hydraulikkammer 20 ist die Voreilhydraulikkammer.

Obwohl es nicht dargestellt ist, ist ferner der Sperrmechanismus vorgesehen, der in der Lage ist, das Flanschbauteil 8 mit der Nockenwelle 1 ähnlich dem ersten Ausführungsbeispiel zu koppeln.

Das Vorsehen von zwei Federn als erste Vorspannvorrichtung in dem dritten Ausführungsbeispiel kann die Vorspannkraft einer jeden Feder reduzieren. Wenn es die Konstruktion zuläßt, kann die Anzahl der Federn drei oder mehr betragen.

(Viertes Ausführungsbeispiel)

In Fig. 6, das das vierte erfindungsgemäße Ausführungsbeispiel zeigt, sind diejenigen Bauteile, die im wesentlichen dieselben Teile wie jene des ersten Ausführungsbeispieles darstellen, durch dieselben Bezugszeichen bezeichnet. Die Spiralkeilwellennuten sind entgegen dem ersten Ausführungsbeispiel in der Torsionsrichtung ausgebildet.

Eine Zahnhülse 41 als der Antriebsseitenrotor und das Flanschbauteil 8 werden mittels dem Schraubenbolzen 6 auf der Steuerriemenscheibe 5 montiert. In der inneren Umfangswand der Zahnhülse 41 ist eine innere Spiralkeilwellennut 41a ausgebildet und steht mit der außenverzahnten Spiralkeilwellennut 10b, 11b der kreisförmigen Zahnräder 10, 11 in Eingriff.

Eine Nockenwellenhülse 50 ist mittels dem Schraubenbolzen 2 und einem Stift 42 an einem Ende der Nockenwelle 1 befestigt. Die Nockenwellenhülse 50 weist einen inneren Ring 51 und einen äußeren Ring 52 auf und eine außenverzahnte Spiralkeilwellennut 52a ist in der Außenumfangswand des äußeren Rings 52 ausgebildet. Die außenverzahnte Spiralkeilwellennut 52a steht mit den innerverzahnten Spiralkeilwellennuten 10a, 11a der kreisförmigen Zahnräder 10, 11 in Eingriff. Der Ölpfad 2a steht durch Verbindungsbohrungen 51b, 52b, die jeweils in dem inneren Ring 51 und dem äußeren Ring 52 ausgebildet sind, mit der Voreilhydraulikkammer 19 in Verbindung.

Die Feder 27, die als erste Vorspannvorrichtung dient, wird zwischen dem inneren Ring 51 und dem äußeren Ring 52 aufgenommen, um den Kolben 1 zum Voreilen zu bringen. Die Konstruktion ist derart, daß die Summe der Vorspannkräfte der Feder 27 und der Feder 15 größer als das maximale Drehmoment beim Start des Motors ist. Dementsprechend kann im Vergleich zu dem Fall, wo die Feder 15 nicht vorhanden ist, die Vorspannkraft der Feder 27 reduziert werden. Sogar in dem Fall, wo der Motor gestartet wird, befindet sich die Nockenwelle 1 ferner nicht in der äußersten Voreilposition in Bezug auf die Kurbelwelle, und die Nockenwelle 1 kann zum äußersten Voreilwinkel bewegt werden, um zum normalen Betrieb verschoben zu werden und das Auftreten des Zahnanschlagsgeräusches, das durch das Spiel zwischen den Spiralkeilwellennuten hervorgerufen wird, kann verhindert werden.

Die Steigung der Spiralkeilwellennuten ist dieselbe wie diejenige des ersten Ausführungsbeispieles. Das heißt, wenn die kreisförmigen Zahnräder 10, 11 nach links in Fig. 6 bewegt werden, dreht die Nockenwelle 1 in Bezug auf die Steuerriemenscheibe 5 zur Verzögerungsseite und, wenn die kreisförmigen Zahnräder 10, 11 nach rechts in Fig. 6 bewegt werden, dreht die Nockenwelle 1 in Bezug auf die Steuerriemenscheibe 5 zur Voreilseite. Dementsprechend ist in dem vierten Ausführungsbeispiel die Hydraulikkammer 19 die Voreilhydraulikkammer und die Hydraulikkammer 20 Verzögerungshydraulikkammer.

Obwohl es nicht dargestellt ist, ist ferner der Sperrmechanismus vorgesehen, der in der Lage ist, das Flanschbauteil 8 mit der Nockenwelle 1 ähnlich zum ersten Ausführungsbeispiel zu koppeln.

Während in den ersten bis vierten Ausführungsbeispielen, wie vorstehend erläutert wurde, das ringförmige Zahnrad in die Ebene aufgeteilt ist, die die Welle einschließt, um die kreisförmigen Zahnräder zu bilden, soll angemerkt werden, daß das ringförmige Zahnrad in der Ebene senkrecht zur Welle geteilt werden kann, um die kreisförmigen Zahnräder zu bilden.

(Fünftes Ausführungsbeispiel)

In den Fig. 7 und 8, die das fünfte erfindungsgemäße Ausführungsbeispiel zeigen, wird die Antriebskraft von der Kurbelwelle als Antriebswelle des Motors, der nicht dargestellt ist, durch einen nicht gezeigten Steuerriemen auf eine Steuerriemenscheibe 61 übertragen und die Steuerriemenscheibe 61 dreht synchron mit der Kurbelwelle. Die Antriebskraft von der Steuerriemenscheibe 61 wird auf eine Nockenwelle 71 als die angetriebene Welle übertragen, um das Auslaßventil, das nicht gezeigt ist, zu öffnen und zu schließen. Die Nockenwelle 71 kann zu einer vorbestimmten Phasendifferenz in Bezug auf die Steuerriemenscheibe 61 drehen. Die Steuerriemenscheibe 61 und die Nockenwelle 71 drehen sich im Uhrzeigersinn, von der linken Seite in Fig. 7 aus gesehen. Im nachfolgenden wird diese Drehrichtung die Voreilrichtung sein.

Wie in Fig. 7 gezeigt ist, sind die Steuerriemenscheibe 61 und ein Schuhgehäuse 62 mittels eines Schraubenbolzens 63 koaxial befestigt und das Schuhgehäuse 62 und eine Frontplatte 75 sind mittels eines Schraubenbolzens 77 koaxial befestigt. Die Steuerriemenscheibe 61, das Schuhgehäuse 62 und die Frontplatte 75 bilden einen Antriebsseitenrotor und eine Innenumfangswand 61a der Steuerriemenscheibe 61 ist relativ drehbar in der Außenumfangswand der Nockenwellenhülse 72 eingepaßt.

Die Nockenwelle 71, die Nockenwellenhülse 72, ein Laufradrotor 73 und zylindrischer vorstehender Abschnitt 74 werden mittels eines Schraubenbolzens 76 koaxial befestigt. Die Nockenwellenhülse 72, der Laufradrotor 73 und der zylindrische vorstehende Abschnitt 74 bilden einen Rotor der angetriebenen Seite.

Eine Spiralfeder 80 als erste Vorspannvorrichtung ist in dem Außenumfang der Nockenwellenhülse 72 angeordnet, wobei ein Ende davon an einem Stoppabschnitt 61b der Steuerriemenscheibe 61 befestigt ist, während das andere Ende an der Nockenwellenhülse 72 befestigt ist. Die Spiralfeder 80 drängt den Laufradrotor 73 zum Voreilen, wie in Fig. 8 gezeigt ist, in Bezug auf das Schuhgehäuse 63. Fig. 8 zeigt den Zustand, in dem sich der Laufradrotor 73 in der äußersten Voreilposition im Bezug auf das Schuhgehäuse 62 befindet. Die Konstruktion ist derart, daß die Vorspannkraft der Spiralfeder 80 größer als das maximale Drehmoment beim Start des Motors ist.

Das Schuhgehäuse 62 hat diametrale nach innen vorstehende trapezoidale Schuhe 62a, 62b und 62c. Die inneren Umfangsoberflächen der Schuhe 62a, 62b und 62c sind so ausgebildet, daß sie im Schnitt kreisförmig sind und halbkreisförmige Raumabschnitte als Aufnahmekammern für Laufradschaufeln 73a, 73b und 73c sind in den drei Umfangsspalten der Schuhe 62a, 62b und 62c ausgebildet.

Der Laufradrotor 73 hat die halbkreisförmigen Laufradschaufeln 73a, 73b und 73c in gleich beabstandeten Intervallen in der Umfangsrichtung angeordnet, die drehbar in den halbkreisförmigen Raumabschnitten, die in den Umfangsspalten der Schuhe 62a, 62b und 62c ausgebildet sind, aufgenommen sind. Ein dünner Spielraum ist zwischen der Außenumfangswand des Laufradrotors 73 und der Innenumfangswand des Schuhgehäuses 62 vorgesehen und der Laufradrotor 73 kann relativ zu dem Schuhgehäuse 62 verdreht werden. Zwischen dem Schuh 62a und der Laufradschaufel 73a ist eine Verzögerungshydraulikkammer 81 ausgebildet und zwischen dem Schuh 62b und der Laufradschaufel 73b ist eine Verzögerungshydraulikkammer 82 ausgebildet und zwischen dem Schuh 62c und der Laufradschaufel 73c ist eine Verzögerungshydraulikkammer 83 ausgebildet. Ferner ist zwischen dem Schuh 62a und der Laufradschaufel 73b eine Voreilhydraulikkammer 84 ausgebildet, zwischen dem Schuh 62b und der Laufradschaufel 73c ist eine Voreilhydraulikkammer 85 ausgebildet und zwischen dem Schuh 62c und der Laufradschaufel 73a ist eine Voreilhydraulikkammer 86 ausgebildet.

Obwohl es nicht dargestellt ist, wird in dem Laufradrotor 73 ein axial versetzbarer Stopper aufgenommen, und der Stopper kann in eine Stopperbohrung eingepaßt werden, die in einer Frontplatte 75 ausgebildet ist. Das Einpassen des Stoppers in die Stopperbohrung wird vorgenommen, wenn sich die Nockenwelle 71 in der äußersten Voreilposition in Bezug zur Kurbelwelle befindet und der Stopper wird in die Stopperbohrung eingepaßt, wodurch die Frontplatte 75 und der Laufradrotor 73 gekoppelt werden. Dies setzt einen Zustand voraus, wo die Nockenwelle 71 in der äußersten Voreilposition in Bezug zur Kurbelwelle gehalten wird.

Mit der vorstehend beschriebenen Konstruktion kann die Nockenwelle 71 und der Laufradrotor 73 koaxial und relativ zur Steuerriemenscheibe 61, dem Schuhgehäuse 62 und der Frontplatte 75 verdreht werden.

Die Funktion des Ventileinstellungs-Regelgerätes wird nachstehend erläutert.

(1) Wenn der Motor normal stoppt, werden die Verzögerungshydraulikkammern 81, 82 und 83 zur Drainagenseite hin freigegeben und ein hydraulisches Regelventil, das nicht gezeigt ist, wird so geschaltet, daß der Arbeitsöldruck auf die Voreilhydraulikkammern 84, 85 und 86 aufgebracht wird. Anschließend bewegt sich der Laufradrotor 73 zur äußersten Voreilposition in Bezug zum Schuhgehäuse 62 und die Frontplatte 75 wird durch den Sperrmechanismus mit dem Laufradrotor 73 gekoppelt, so daß die Nockenwelle 71 in Bezug zur Steuerriemenscheibe 61 in der äußersten Voreilposition gehalten wird.
(2) In dem fünften Ausführungsbeispiel ist die Konstruktion derart, daß sich in dem äußersten Voreilzustand, der in Fig. 8 gezeigt ist, die Öffnungsperioden des Auslaßventiles und des Ansaugventiles nicht überlappen. Deshalb kann der innere EGR-Betrag reduziert werden und der Motor startet normal. Sogar wenn der Motor startet, kann der Zustand, in dem die Frontplatte 75 und der Laufradrotor 73 durch den Sperrmechanismus gekoppelt sind, aufrechterhalten werden, bis die Arbeitsöldrücke, die auf die Ölpfade und die Hydraulikkammern aufgebracht werden, einen vorbestimmten Druck überschreiten. Deshalb befindet sich die Nockenwelle 71 in der äußersten Voreilposition in Bezug auf die Steuerriemenscheibe 61.

Wenn sich der Motor zum Normalbetrieb verschiebt und Arbeitsdrucköl mit einem Druck in die Ölpfade und die Hydraulikkammern eingeführt wird, der höher als ein vorbestimmter Druck ist, wird die Kopplung zwischen der Frontplatte 75 und dem Laufradrotor 73 durch den Sperrmechanismus freigegeben. Dementsprechend wird der Laufradrotor 73 relativ zum Schuhgehäuse 62 verdreht, unabhängig von der Vorspannkraft der Spiralfeder 80, durch die Arbeitsöldrücke, die auf die Verzögerungshydraulikkammern 81, 82, 83 und die Voreilhydraulikkammern 84, 85, 86 aufgebracht werden, um die relative Phasendifferenz der Nockenwelle 71 zur Steuerriemenscheibe 61 zu regulieren.

In dem Fall, in dem der Motor anormal stoppt, ist die Vorspannkraft auf der Voreilseite größer als das maximale Drehmoment beim Start des Motors und der Laufradrotor 73 stoppt in dem Zustand, der durch die Vorspannkraft auf der Voreilseite an der äußersten Voreilseite gehalten wird. Deshalb kann der Motor zur Zeit des Wiederstartens ohne den Sperrmechanismus normal starten und das Auftreten eines Kollisionsgeräusches zwischen dem Schuh und dem Laufrad kann verhindert werden. Wenn ferner die Vorspannkraft auf der Voreilseite größer als das durchschnittliche Drehmoment beim Start des Motors ist, sogar wenn der Motor anormal stoppt und die hydraulische Regelung auf halbem Weg unterbrochen ist, so daß die Nockenwelle nicht an der äußersten Voreilposition im Bezug auf die Kurbelwelle stoppen kann, wenn der Rotor der angetriebenen Seite zur Voreilseite versetzt wird, wird der Rotor der angetriebenen Seite durch den Sperrmechanismus gesperrt und durch das mittels der Nockenwelle 1 aufgenommene Antriebsdrehmoment in der äußersten Voreilposition gehalten und der Motor kann normal gestartet werden.

Sogar wenn der Rotor der angetriebenen Seite nicht am schlimmsten gesperrt ist, bewegt er sich zur äußersten Voreilposition, während er durch das von der Nockenwelle 1 aufgenommene Antriebsdrehmoment angeschlagen wird. Deshalb startet der Motor normal.

Es ist auch in dem fünften Ausführungsbeispiel möglich, zu verhindern, daß sich die Öffnungsperiode des Auslaßventiles mit der Öffnungsperiode des Ansaugventiles zur Zeit des Starts des Motors überlappt. Deshalb kann der interne EGR-Betrag reduziert werden. Dementsprechend ist die Startfähigkeit des Motors erhöht und der unverbrannte Kraftstoff wird nicht in das Abgas ausgestoßen, womit der Reinigungseffekt des Abgases verbessert ist.

(Sechstes Ausführungsbeispiel)

In den Fig. 9A und 9B, die das sechste Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigen, werden diejenigen Bauteile, die im wesentlichen dieselben Teile wie jene des fünften Ausführungsbeispieles bilden, mit denselben Bezugszeichen bezeichnet. Genauergesagt ist in Fig. 9B der Zustand gezeigt, in dem sich der Laufradrotor 73 in Bezug auf das Schuhgehäuse 62 in der äußersten Voreilposition befindet.

Die Steuerriemenscheibe 61, eine hintere Platte 91, das Schuhgehäuse 62 und Frontplatte 75 sind mittels eines Schraubenbolzens 92 koaxial befestigt, um einen Antriebsseitenrotor zu bilden. Da die Innenumfangswand der hinteren Platte 91 drehbar auf der Außenumfangswand der Nockenwellenhülse 72 gelagert ist, kann die Nockenwelle 71 relativ zur Steuerriemenscheibe 61 verdreht werden.

Eine Torsionsfeder 93 als erste Vorspannvorrichtung ist am Außenumfang der Nockenwellenhülse 72 angeordnet, wobei ein Ende davon an einem Stopperabschnitt 91a der hinteren Platte 91 befestigt ist, während das andere Ende an der Nockenwellenhülse 72 befestigt ist. Die Torsionsfeder 93 drängt den Laufradrotor 73 zur Voreilung, wie in Fig. 10 gezeigt ist, in Bezug auf das Schuhgehäuse 62. Die Konstruktion ist derart, daß die Vorspannkraft der Torsionsfeder 93 größer als das maximale Drehmoment beim Start des Motors ist.

Obwohl der Sperrmechanismus nicht dargestellt ist, ist einer, der die ähnliche Konfiguration zu jenem des fünften Ausführungsbeispieles hat, vorgesehen. Mit der Konstruktion des sechsten Ausführungsbeispieles ist es möglich, zu verhindern, daß sich die Öffnungsperiode des Auslaßventiles mit der Öffnungsperiode des Ansaugventiles beim Start des Motors überlappt. Deshalb kann der interne EGR-Betrag reduziert werden. Dementsprechend ist die Startfähigkeit des Motors verbessert und der unverbrannte Kraftstoff wird nicht in das Abgas ausgestoßen, womit der Reinigungseffekt des Abgases erhöht wird.

(Siebtes Ausführungsbeispiel)

In Fig. 10, das das siebte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt, wird eine Feder 101 als erste Vorspannvorrichtung zum Drängen eines Laufradrotors 101 zur Voreilseite in Bezug auf ein Gehäuse 100 in den Voreilhydraulikkammern 84, 85 und 86 aufgenommen. Die Konstruktion ist derart, daß die Vorspannkraft der Feder 101 größer als das maximale Drehmoment beim Start des Motors ist.

Auf der Voreilseite der Schuhe 100a, 100b und 100c sind in dem Umfangsende Ausnehmungen 100d ausgebildet. Auf der Verzögerungsseite der Laufradschaufeln 101a, 101b und 101c sind in dem Umfangsende Ausnehmungen 101d ausgebildet. Federn 102 haben Enden, die an den Ausnehmungen 100d und 101d enden.

Mit der Konstruktion des siebten Ausführungsbeispieles ist es möglich, zu verhindern, daß sich die Öffnungsperiode des Auslaßventiles mit der Öffnungsperiode des Ansaugventiles beim Start des Motors überlappen, ähnlich wie im fünften Ausführungsbeispiel. Deshalb kann der interne EGR-Betrag reduziert werden. Dementsprechend ist die Startfähigkeit des Motors erhöht und der unverbrannte Kraftstoff wird nicht in das Abgas ausgestoßen, womit der Reinigungseffekt des Abgases erhöht ist.

(Achtes Ausführungsbeispiel)

In den vorstehend genannten Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung, die vorstehend beschrieben wurden, werden der Rotor auf der Antriebsseite und der Rotor auf der angetriebenen Seite durch den Sperrmechanismus an der äußersten Voreilposition gekoppelt und die Öffnungsperioden des Auslaßventiles und des Ansaugventiles überlappen sich nicht. Wenn sich jedoch die Periode in dem Bereich befindet, in dem der Motor normal starten kann und zum Betriebszustand verschoben werden kann, können sich die Öffnungsperioden des Auslaßventiles und des Ansaugventiles überlappen und die Kopplungsposition zwischen dem Rotor auf der Antriebsseite und dem Rotor auf der angetriebenen Seite durch den Sperrmechanismus kann auf der Verzögerungsseite sein, anders als in der äußersten Voreilposition.

(Neuntes Ausführungsbeispiel)

Während eine Beschreibung der Ausführungsbeispiele gegeben wurde, die alle mit dem Sperrmechanismus versehen wurden, soll angemerkt werden, daß die Konfiguration ohne dem Vorsehen des Sperrmechanismus verwendet werden kann. Insbesondere wenn die Vorspannkraft zum Drängen des Rotors der angetriebenen Seite zum Voreilen eingestellt ist, um größer als das maximale Drehmoment beim Start des Motors zu sein, ist es möglich, zu verhindern, daß der Rotor der angetriebenen Seite anschlägt, sogar in der Konfiguration ohne dem Vorsehen des Sperrmechanismus.

(Zehntes Ausführungsbeispiel)

Während die Konstruktion in den vorgenannten Ausführungsbeispielen derart war, daß die Summe der Vorspannkräfte zum Drängen der Nockenwelle zur Voreilung größer als das maximale Drehmoment beim Start des Motors ist, soll angemerkt werden, daß die Konstruktion so gemacht werden kann, daß die Summe der Vorspannkräfte größer als das Durchschnittsdrehmoment beim Start des Motors ist. Damit befindet sich der Rotor der angetriebenen Seite nicht in der äußersten Voreilposition in Bezug auf den Rotor der Antriebsseite, sogar in dem Zustand, in dem der Motor gestartet wird, und der Rotor der angetriebenen Seite kann zur äußersten Voreilposition bewegt werden, während er durch das Antriebsdrehmoment, das durch die Nockenwelle aufgenommen wird, anschlägt, um den Motor normal zu starten und zum normalen Betriebszustand zu verschieben.

(Elftes Ausführungsbeispiel)

In Fig. 11, das das elfte Ausführungsbeispiel zeigt, wird eine Kettennuß 201 mit der Antriebskraft von einer Kurbelwelle (nicht gezeigt) als eine Antriebswelle eines Motors so geleitet, daß die Kettennuß 201 synchron mit der Kurbelwelle dreht. Die Antriebskraft wird von der Kettennuß 201 auf eine Nockenwelle 202 als eine angetriebene Welle übertragen, um ein Auslaßventil, das nicht gezeigt ist, zu öffnen und zu schließen. Die Nockenwelle 202 ist in einer vorbestimmten Phasendifferenz in Bezug auf die Kettennuß 201 drehbar. Die Kettennuß 201 und die Nockenwelle 202 drehen im Uhrzeigersinn, in der X-Richtung gesehen, die durch einen Pfeil in Fig. 11 angedeutet ist. Im nachfolgenden wird auf die Drehungsrichtung als Voreilrichtung Bezug genommen.

Wie in den Fig. 11 und 12 gezeigt ist, sind die Kettennuß 201, ein Schuhgehäuse 203, eine Frontplatte 204 und eine hintere Platte 206 mittels eines Schraubenbolzens 220 koaxial aneinander befestigt, um einen Rotor der Antriebsseite zu bilden und sie bilden einen Teil der Antriebskraftübertragungsvorrichtung.

Wie in Fig. 12 gezeigt ist, hat das Schuhgehäuse 203 trapezoidale Schuhe 203a, 203b und 203c in im wesentlichen gleichwinkligen Intervallen in der Umfangsrichtung beabstandet angeordnet. Die inneren Umfangsoberflächen der Schuhe 203a, 203b und 203c sind so ausgebildet, um im Schnitt kreisförmig zu sein, und es sind halbkreisförmige Raumabschnitte als Aufnahmekammern für Laufradschaufeln 209a, 209b und 209c in drei Spalten in der Umfangsrichtung der Schuhe 203a, 203b und 203c ausgebildet.

Wie in den Fig. 11 und 12 gezeigt ist, hat ein Laufradrotor 209 Laufradschaufeln 209a, 209b und 209c, die im wesentlichen in gleichwinkligen Intervallen in der Umfangsrichtung beabstandet angeordnet sind, und die Laufradschaufeln 209a, 209b und 209c sind drehbar in den halbkreisförmigen Raumabschnitten aufgenommen, die in den Umfangsspalten der Schuhe 203a, 203b und 203c ausgebildet sind. Der Laufradrotor 209 und eine Laufbüchse 205 sind mittels eines Schraubenbolzens 221 einstückig mit der Nockenwelle 202 befestigt, um einen Rotor der angetriebenen Seite zu bilden und sie bilden einen Teil der Antriebskraftübertragungsvorrichtung. Die Laufbüchse 205, die einstückig mit dem Laufradrotor 209 verbunden ist, ist in der Innenumfangswand der Frontplatte 204 relativ verdrehbar eingepaßt. Wie in Fig. 12 gezeigt ist, ist ein kleiner Spielraum zwischen der Außenumfangswand des Laufradrotors und der inneren Umfangswand des Schuhgehäuses 203 vorgesehen und der Laufradrotor 209 ist relativ zum Schuhgehäuse 203 verdrehbar. In den Außenumfangswänden der Laufradschaufeln 209a, 209b und 209c und in der Außenumfangswand eines Zapfenabschnittes 209d des Laufradrotors 209 sind Dichtungsbauteile 216, 217 eingepaßt, die durch eine Feder 218 vorgespannt sind, um zu verhindern, daß Arbeitsfluid zwischen den Fluidkammern leckt.

Zwischen dem Schuh 203a und der Laufradschaufel 209a ist eine Verzögerungshydraulikfluidkammer 210 ausgebildet. Zwischen dem Schuh 203b und der Laufradschaufel 209b ist eine Verzögerungshydraulikfluidkammer 211 ausgebildet. Zwischen dem Schuh 203c und der Laufradschaufel 209c ist eine Voreilhydraulikfluidkammer 212 ausgebildet. Ferner ist zwischen dem Schuh 203a und der Laufradschaufel 209b eine Voreilhydraulikfluidkammer 213 ausgebildet. Zwischen dem Schuh 203b und der Laufradschaufel 209c ist eine Voreilhydraulikfluidkammer 214 ausgebildet. Zwischen dem Schuh 203c und der Laufradschaufel 209a ist eine Voreilhydraulikfluidkammer 215 ausgebildet.

Mit der vorstehend beschriebenen Konfiguration sind die Nockenwelle 202 und der Laufradrotor 209 relativ zur Kettennuß 201, dem Schuhgehäuse 203, der Frontplatte 204 und der hinteren Platte 206 koaxial drehbar.

Wie in Fig. 11 gezeigt ist, ist in einem Stopperkolben 207 als einem Stopper ein Flanschabschnitt 207a gleitfähig auf der Innenwand der Laufradschaufel 209a des Laufradrotors 209 gelagert und kann durch die Vorspannkraft einer Feder 208 in eine Stopperbohrung 222, die in der Frontplatte 204 ausgebildet ist, eingepaßt werden. Ein in der hinteren Platte 206 ausgebildeter Verbindungspfad 224 steht mit einem Aufnahmeloch 223 auf der rechten Seite des Flanschabschnittes 207a in Verbindung und öffnet sich zu Atmosphäre, womit die Bewegung des Stopperkolbens 207 nicht behindert wird. Ein Führungsring 219 wird in der inneren Wand der Laufradschaufel 209 gepreßt und gehalten, wobei er die Aufnahmebohrung 223 formt und der Stopperkolben 207 wird in dem Führungsring 219 eingesetzt. Dementsprechend wird der Stopperkolben 207 in der Laufradschaufel 209a axial gleitfähig auf der Nockenwelle 202 aufgenommen und mittels der Feder 208 gegen die Frontplatte 204 gedrängt. Die Aufnahmebohrung 223 auf der linken Seite des Flanschabschnittes 207a steht durch einen Fluidpfad 225 mit der Verzögerungsfluidkammer 210 in Verbindung, wie in Fig. 12 gezeigt ist. Wenn Arbeitsfluid zur Verzögerungsfluidkammer 210 geliefert wird, kommt der Stopperkolben 207 aus der Stopperbohrung 222 entgegen der Vorspannkraft der Feder 208 heraus.

Die Position des Stopperkolbens 207 und der Stopperbohrung 222 sind so festgelegt, daß der Stopperkolben 207 in die Stopperbohrung 222 eingepaßt wird, wenn sich die Nockenwelle 202 in Bezug zur Kurbelwelle in der äußersten Voreilposition befindet, das heißt, wenn sich der Laufradrotor 209 in Bezug zur Frontplatte 204 in der äußersten Voreilposition befindet. Der Stopperkolben 207 und die Stopperbohrung 222 bilden den Sperrmechanismus.

Ein Kupplungskolben 240 wird durch einen Keil 242 gesichert, so daß der erstere in Bezug zur Laufbüchse 205 nicht gedreht werden kann, sondern er kann in der Axialrichtung bewegt werden. Ein ringförmiges Dichtungsbauteile 245 ist in dem äußeren Umfangskantenabschnitt des Kupplungskolbens 240 eingepaßt, um eine Leckage an Arbeitsfluid in eine Freigabefluidkammer 243 zu verhindern. Wie in den Fig. 13 und 14 gezeigt ist, sind Zahnradzähne 204a und Zahnradzähne 240a in gegenüberliegenden Oberflächen der Frontplatte 204 und des Kupplungskolbens 240 ausgebildet. Eine Einwegkupplung ist in dem Zustand gebildet, wo die Frontplatte 204 und der Kupplungskolben 240 gekoppelt sind.

In dem Zustand, in dem das Arbeitsfluid nicht zur Freigabefluidkammer 243 geliefert wird, ist der Kupplungskolben 240 durch die Vorspannkraft der Feder 241 mit der Frontplatte 204 gekoppelt. In dem Zustand, in dem die Frontplatte 204 mit dem Kupplungskolben 240 gekoppelt ist und die Zahnradzähne 204a und die Zahnradzähne 240a miteinander in Eingriffstehen, wie in Fig. 15A gezeigt ist, überträgt die Frontplatte 204 die Antriebskraft auf den Kupplungskolben 240 nur in der Voreilrichtung. Das heißt, wenn der Kupplungskolben 240 in Bezug zur Frontplatte 204 zur Verzögerungsrichtung dreht, werden die Zahnradzähne 240a durch die Zahnradzähne 204a so gestoppt, daß die Verzögerungsbewegung des Kupplungskolbens 240 in Bezug auf die Frontplatte 204 geregelt wird. Das heißt, daß die Verzögerungsbewegung der Nockenwelle 202 in Bezug auf die Kurbelwelle geregelt wird. Andererseits dreht der Kupplungskolben 240 in Bezug zur Frontplatte 204 zur Voreilseite und die Zahnradzähne 240a und die Zahnradzähne 204a gleiten aneinander, so daß der Kupplungskolben 240 in Bezug zur Frontplatte 204 zur Voreilseite drehbar ist. Das heißt, daß die Nockenwelle 202 in Bezug zur Kurbelwelle zur Voreilseite hin drehbar ist.

In einem Zapfenabschnitt 209d des Laufradrotors 209 ist ein Fluidpfad 229 an einem Abschnitt vorgesehen, der mit der Nockenwelle 202 in Kontakt steht, und ein Fluidpfad 223 ist an einem Abschnitt vorgesehen, der mit der Laufbüchse 205 in Kontakt steht, wie in den Fig. 11 und 12 gezeigt ist. Die Fluidpfade 229 und 233 sind kreisförmig ausgebildet. Der Fluidpfad 229 steht über die Fluidpfade 230, 231 und 232 mit den Verzögerungsfluidkammer 210, 211 und 212 und über einen Fluidpfad 225 mit einer Aufnahmebohrung 223 auf der linken Seite des Flanschabschnittes 207a in Verbindung. Der Fluidpfad 229 steht durch den Fluidpfad 227 und den ringförmigen Fluidpfad 225 mit einem Fluidpfad 257 in Verbindung.

Der Fluidpfad 233 steht über Fluidpfade 234, 235 und 236 mit den Voreilfluidkammern 213, 214 und 215 in Verbindung. Der Fluidpfad 233 steht über einen ringförmigen Fluidpfad 226 mit einem Fluidpfad 258 in Verbindung.

Ein hydraulisches Fluiddruckregelventil (HPCV) 252 weist ein Magnetregelventil vom Spulentyp mit Schaltern auf und regelt einen Fluidpfad durch ein Regelsignal, das von einer ECU in Abhängigkeit vom Betriebszustand des Motors geliefert wird. Eine Versorgungsfluidpassage 255 zum Zuführen von in einem Fluidtank 250 befindlichen Fluid von einer Pumpe 251 unter Druck, und eine Ausstoßfluidpassage 253 oder 254 zum Ausstoßen von Fluid in den Fluidtank 250 sind durch Schalten des Fluidregelventils 252 wahlweise mit den Fluidpfaden 257 und 258 in Verbindung oder davon abgeschlossen. Ein Kupplungsfluidpfad 256 steht mit der Versorgungspassage 255 und durch einen Fluidpfad 221a und einen Fluidpfad 205a mit der Freigabefluidkammer 243 in Verbindung. Die Versorgungspassage 255 steht mit einer Versorgungspassage 259 zum Beliefern von Arbeitsfluid an verschiedene Teile des Motors durch eine Drossel in Verbindung. Es soll angemerkt werden, daß auf die Drossel verzichtet werden kann.

Die Funktion des elften Ausführungsbeispieles arbeitet wie folgt.

1. Wenn der Motor normal stoppt

(1-1) Wenn der Motor normal stoppt, werden die Verzögerungsfluidkammern 210, 211, 212 zur Drainagenseite hin freigegeben und das Fluidregelventil 252 wird so geschaltet, daß der Arbeitsfluiddruck auf die Voreilfluidkammern 213, 214, 215 aufgebracht wird. Anschließend wird der Laufradrotor 209 auf die äußerste Voreilposition in Bezug zum Schuhgehäuse 203 bewegt und der Stopperkolben 207 als Sperrmechanismus wird in der Stopperbohrung 222 so eingepaßt, daß die Frontplatte 204 und der Laufradrotor 209 gekoppelt sind. Anschließend wird die Nockenwelle 202 in der äußersten Voreilposition in Bezug zur Kurbelwelle gehalten und der Motor stoppt.

Nach dem Stop des Motors, das heißt, nach dem Stop der Pumpe 251, wird der Fluiddruck der Verzögerungsfluidkammern durch das Fluidregelventil 252 gesenkt und der Druck der Voreilfluidkammern wird durch die Leckage an Fluid zwischen dem Laufradrotor 209 und dem Schuhgehäuse 203 reduziert, wodurch der Druck der Versorgungspassage 255, die mit den Voreilfluidkammern in Verbindung steht, dem atmosphärischen Druck entspricht. Dementsprechend ist der Fluiddruck der Freigabefluidkammer 243, die durch die Kupplungspassage 256, dem Fluidpfad 221a und dem Fluidpfad 205 mit der Versorgungspassage 255 in Verbindung steht, auch der atmosphärische Druck, so daß der Kupplungskolben 240 durch die Vorspannkraft der Feder 241 mit der Frontplatte 204 gekoppelt ist.

(1-2) Sogar wenn der Motor gestartet wird, verbleibt der Stopperkolben 207 in der Stopperbohrung 222 eingepaßt, bis das Arbeitsfluid bei einem vorbestimmten Druck zu den Fluidpfaden und den Fluidkammern geliefert wird und die Nockenwelle 202 wird in der äußersten Voreilposition in Bezug zur Kurbelwelle gehalten. In dem elften Ausführungsbeispiel ist die Konstruktion derartig, daß sich in dem äußersten Voreilzustand, der in Fig. 11 gezeigt ist, die Öffnungsperioden des Auslaßventiles und des Ansaugventiles nicht überlappen. Dementsprechend ist es möglich, den Umkehrfluß von Abgas in den Verbrennungsmotor zu verhindern, um den inneren EGR-Betrag zu reduzieren, wodurch der Motor normal startet.

Der Freigabefluiddruck der Frontplatte 204 und des Kupplungskolbens 240 ist auf einen Druck eingestellt, der notwendig ist, um den Laufradrotor 209 voreilen zu lassen und um niedriger als der Freigabedruck des Stopperkolbens 207 zu sein, so daß der Kupplungskolben 240 durch die Vorspannkraft der Feder 241 mit der Frontplatte 240 gekoppelt bleibt, bis das Arbeitsfluid mit dem eingestellten Druck zur Freigabefluidkammer 243 geliefert wird. In dem Zustand, in dem der Stopperkolben 207 in der Stopperbohrung eingepaßt ist, befindet sich die Nockenwelle 202 in dem äußersten Voreilwinkel in Bezug zur Kurbelwelle, unabhängig von dem Koppeln oder Freigeben zwischen der Frontplatte 204 und dem Kupplungskolben 240.

Wenn der Motor zum normalen Betrieb verschoben wird und das Arbeitsfluid, das einen Fluiddruck hat, der höher als ein vorbestimmter Druck ist, in die Fluidpfade und die Fluidkammern eingeführt wird, kommt der Stopperkolben 207 aus der Stopperbohrung 222 heraus, um die Kopplung zwischen der Frontplatte 204 und dem Laufradrotor 209 durch den Sperrmechanismus freizugeben. Da der Fluiddruck in der Freigabefluidkammer 243 ansteigt, wird der Kupplungskolben 240 nach links in Fig. 11 entgegen der Vorspannkraft der Feder 241 bewegt und die Kopplung zwischen der Frontplatte 204 und dem Kupplungskolben 240 wird freigegeben. Dementsprechend wird der Laufradrotor 209 relativ zum Schuhgehäuse 203 mittels dem Arbeitsfluiddruck, der auf die Verzögerungsfluidkammern 210, 211, 212 und die Voreilfluidkammern 213, 214, 215 aufgebracht wird, gedreht, um die relative Phasendifferenz der Nockenwelle 201 in Bezug zur Kurbelwelle zu regulieren.

2. Wenn der Motor anormal stoppt

Wenn der Motor anormal stoppt, wird die Fluidregelung unvollständig unterbrochen. Deshalb wird der Laufradrotor 209 nicht an der äußersten Voreilposition in Bezug zum Schuhgehäuse 203 gestoppt und der Stopperstift 207 wird manchmal nicht in die Stopperbohrung 222 eingepaßt. Jedoch wird der Druck der Verzögerungsfluidkammern geregelt, um durch das Fluidregelungsventil 252 zur Drainage freigegeben zu werden und als ein Ergebnis wird der Druck der Voreilfluidkammern durch die Leckage von Fluid zwischen dem Laufradrotor 209 und dem Schuhgehäuse 203 gesenkt, wie vorstehend erwähnt wurde. Somit entspricht der Druck der Versorgungsfluidpassage 255 in Verbindung mit der Voreilfluidkammer dem atmosphärischen Druck, so daß die Frontplatte 204 mit dem Kupplungskolben 240 gekoppelt ist.

Wenn der Motor in diesem Zustand in dem Fall wieder gestartet wird, wo der Fluiddruck der Freigabefluidkammer niedrig ist, arbeitet die Pumpe 251 normal und das Arbeitsfluid wird durch den Kupplungsfluidpfad 256, den Fluidpfad 221a und den Fluidpfad 205a zur Freigabefluidkammer 243 geliefert. Der Kupplungskolben 240 wird durch die Vorspannkraft der Feder an die Frontplatte 204 gekoppelt, während der Druck niedriger ist als die Einstellung des Freigabefluiddruckes.

Wie in Fig. 15B gezeigt ist, wird in dem Fall, in dem die Kupplung zwischen der Frontplatte 204 und dem Kupplungskolben 240 freigegeben wird, die Drehzahl der Nockenwelle 202 wie in Fig. 16B gezeigt ist, durch das Antriebsdrehmoment, das aufgenommen wird, wenn das Auslaßventil geöffnet und geschlossen ist, verändert. Es folgt eine Beschreibung des Falles, wo in dem Zustand, in dem die Frontplatte 204 und der Kupplungskolben 240 wie in Fig. 15A gezeigt, gekoppelt sind, die Nockenwelle 202 das Antriebsdrehmoment zum Erzeugen der Veränderung in der Drehzahl, wie in Fig. 16B gezeigt ist, aufnimmt.

(1) Wenn die Nockenwelle 202 das Antriebsdrehmoment in der Richtung der Reduzierung der Drehzahl zur Voreilseite hin aufnimmt, das heißt, zur Verzögerungsseite hin, werden die Zahnradzähne 240a an den Zahnradzähnen 204a auf der Verzögerungsseite gestoppt, so daß die Drehzahl der Nockenwelle 202 gehalten wird, ohne gesenkt zu werden.
(2) Wenn die Nockenwelle 202 das Antriebsdrehmoment in der Richtung der Erhöhung der Drehzahl zur Voreilseite hin aufnimmt, das heißt, zur Voreilseite, schlüpfen die Zahnradzähne 240a zur Voreilseite in Bezug auf die Zahnradzähne 204a auf der Voreilseite hin, so daß die Drehzahl der Nockenwelle 202 ansteigt.

Die Nockenwelle 202 wiederholt die Bewegung von 1 und 2 durch das von der Nockenwelle 202 aufgenommene Drehmoment, wodurch die Drehzahl der Nockenwelle 202 ansteigt, wie in Fig. 16A gezeigt ist. Wenn sich die Nockenwelle 202 schnell zur äußersten Voreilposition in Bezug zur Kurbelwelle bewegt, wird der Stopperkolben 207 in die Stopperbohrung 222 eingepaßt. Dementsprechend kann der innere EGR-Betrag reduziert werden, und der Motor startet normal, ähnlich zum normalen Stop des Motors.

3. In dem Fall, wo der Fluiddruck des Arbeitsfluids auf einen Pegel fällt, der niedriger als ein vorbestimmter Druck ist, aufgrund der niedrigen Drehzahl des Motors oder der Störung der Pumpe 252, wird auch der Fluiddruck der Freigabefluidkammer 243 gesenkt, so daß die Frontplatte 204 und die Kupplungsplatte 240 gekoppelt sind. Dann wird die Nockenwelle 202 durch das Antriebsdrehmoment, das von der Nockenwelle 202, wie vorstehend beschrieben wurde, aufgenommen wird, zur äußersten Voreilposition gedreht, womit der Betriebszustand des Motors beibehalten wird, ohne daß der innere EGR-Betrag erhöht wird.

In dem elften Ausführungsbeispiel, das vorstehend erläutert wurde, wird in dem Fall, wo der Motor normal stoppt, das Fluidregelventil umgeschaltet, um die Nockenwelle 202 in Bezug zur Kurbelwelle zur äußersten Voreilposition zu bewegen, so daß der Stopperkolben 204 in die Stopperbohrung 222 eingepaßt wird, um dadurch die Nockenwelle 202 in Bezug zur Kurbelwelle an der äußersten Voreilposition zu halten. Dementsprechend wird das Überlappen des Öffnungsventils des Auslaßventils mit der Öffnungsperiode des Ansaugventils beim Motorstart verhindert und der innere EGR-Betrag wird reduziert. Deshalb wird die Startfähigkeit des Motors verbessert und der Ausstoßbetrag an schädlichen Komponenten in das Abgas kann reduziert werden.

Auch in dem Fall, in dem der Motor anormal stoppt, so daß die Fluidregelung unvollständig unterbrochen wird und die Nockenwelle 202 nicht an der äußersten Voreilposition in Bezug zur Kurbelwelle gestoppt werden kann und der Stopperkolben 204 nicht in der Stopperbohrung 222 eingepaßt werden kann, werden die Frontplatte 204 und die Kupplungsplatte 240, die die Einwegkupplung darstellen, so gekoppelt, daß sich die Nockenwelle 202 schnell zur äußersten Voreilposition in Bezug zur Kurbelwelle dreht, womit die Startansprechempfindlichkeit des Motors erhöht wird und bewirkt wird, daß der Motor normal startet.

Ferner wird die Einwegkupplung gekoppelt, wenn der Betriebsfluiddruck absinkt, sogar wenn der Betriebsfluiddruck aufgrund der niedrigen Drehzahl des Motors und der Störung der Pumpe gesenkt wird. Deshalb dreht sich die Nockenwelle 202 schnell zur äußersten Voreilposition in Bezug zur Kurbelwelle und der Betriebszustand des Motors kann weitergeführt werden.

(Zwölftes Ausführungsbeispiel)

In den Fig. 17, 18 und 19, die das zwölfte Ausführungsbeispiel zeigen, ist eine Kettennuß 260 eine Zahnrolle, die mit einer parallellaufenden oder Dual-Kette verbunden ist. Eine Frontplatte 261 ist nicht mit den Zahnradzähnen versehen, ungleich zu der Frontplatte 204 in dem elften Ausführungsbeispiel, und sie ist durch einen Schraubenbolzen 202 an der Kettennuß 260, dem Schuhgehäuse 203 und der Rückplatte 206 befestigt.

Eine Laufbüchse 262 ist zusammen mit dem Laufradrotor 209 mittels eines Schraubenbolzens 221 an der Nockenwelle 202 befestigt. Das Zahnrad 263 ist mittels eines Keils 268 befestigt, so daß der letztere in Bezug zur Laufbüchse 262 nicht drehbar ist, sondern er kann in der Axialrichtung bewegt werden. Eine Feder 264 drängt das Zahnrad 263 zur Frontplatte 261 hin. Wie in Fig. 19 gezeigt ist, ist das Zahnrad 263 so ausgebildet, daß es zylindrisch ist und mit Zahnradzähnen 263a in der äußeren Umfangswand ausgebildet ist, durch eine vorbestimmte Länge von der Zählerfrontplatte in der axialen Richtung. Wenn der Fluiddruck des Arbeitsfluids, das durch den Fluidpfad 262a in die Freigabefluidkammer 243 eingeführt wird, wie in Fig. 17 gezeigt ist, den Druck überschreitet, der zum Voreilen des Laufrades 209 notwendig ist, bewegt sich das Zahnrad 263 nach links in Fig. 17, entgegen der Vorspannkraft der Feder 264.

Wie in den Fig. 17 und 18 gezeigt ist, ist eine Sperrklinke 265 drehbar auf einer Lagerwelle 267 montiert, die an der Frontplatte 261 befestigt ist, und wird mittels einer Schraubenfeder 266 zum diametrischen inneren Zahnrad 263 hin gedrängt. In dem Zustand, in dem das Arbeitsfluid nicht in die Freigabefluidkammer 243 eingeführt wird, steht die Sperrklinke 265 mit den Zahnradzähnen 263a des Zahnrades 263 in Eingriff. Wenn das Betriebsfluid in die Freigabefluidkammer 243 eingeführt wird, so daß sich das Zahnrad 263 nach links in Fig. 17 bewegt, kann die Sperrklinke 5 nicht mit den Zahnradzähnen 263a in Eingriff gelangen. Wenn die Nockenwelle 202 versucht, sich relativ zum Nacheilen zu bewegen, wie in Fig. 18 gezeigt ist, durch das Antriebsdrehmoment, das von der Nockenwelle 202 aufgenommen wird, wenn das Auslaßventil geöffnet und geschlossen ist, werden die Zahnradzähne 263a des Zahnrades 263 durch die Sperrklinke 265 so gestoppt, daß deren Bewegung zum Nacheilen geregelt wird. Die Sperrklinke 265 regelt die Bewegung der Nockenwelle 202 nicht zum Voreilen. Wie beschrieben bildet das Zahnrad 263, die Sperrklinke 265 und die Feder 266 eine Einwegkupplung, die die Bewegung der Nockenwelle 202 zum Nacheilen hin regelt und nicht deren Bewegung zum Voreilen hin regelt.

In dem vorstehend beschriebenen zwölften Ausführungsbeispiel stehen das Zahnrad 263 und die Sperrklinke 265, die die Einwegkupplung bilden, miteinander in Eingriff, sogar in dem Fall, in dem die Nockenwelle 202 nicht an der äußersten Voreilposition in Bezug zur Kurbelwelle gestoppt werden kann und der Stopperkolben 207 nicht in die Stopperbohrung 222 eingepaßt werden kann, wodurch die Nockenwelle 202 schnell zur äußersten Voreilposition in Bezug zur Kurbelwelle gedreht wird. Dementsprechend wird das Überlappen des Öffnungsventils des Auslaßventiles mit der Öffnungsperiode des Ansaugventiles beim Motorstart verhindert und der innere EGR-Betrag wird reduziert. Deshalb wird die Startfähigkeit des Motors erhöht und der Ausstoßbetrag an schädlichen Komponenten in das Abgas kann reduziert werden.

Ferner ist die Einwegkupplung sogar gekoppelt, wenn der Arbeitsfluiddruck aufgrund der niedrigen Motordrehzahl und der Störung der Pumpe gesenkt werden sollte, wodurch die Nockenwelle 202 zur äußersten Voreilposition in Bezug zur Kurbelwelle gedreht werden kann, womit die Weiterführung des Betriebszustandes des Motors ermöglicht wird.

(Dreizehntes Ausführungsbeispiel)

In Fig. 20, das das dreizehnte Ausführungsbeispiel zeigt, ist eine Einwegkupplung 270 eine Kupplung vom Reibungstyp. Ein Innenring 271 wird durch ein Lager 273 so auf einem Außenring 272 der Einwegkupplung 270 gelagert, daß die Bewegung der Nockenwelle 202 zum Nacheilen hin geregelt wird, jedoch die Bewegung davon zur Voreilseite nicht geregelt wird. Eine Laufbüchse 276 wird zusammen mit dem Laufradrotor 209 mittels eines Sch 12151 00070 552 001000280000000200012000285911204000040 0002019726300 00004 12032raubenbolzens 221 an der Nockenwelle 202 befestigt. Der Innenring 271 ist durch einen Keil 275 so befestigt, daß der letztere in Bezug zur Laufbüchse 276 nicht drehbar ist, sondern in der Axialrichtung bewegt werden kann.

Die Einwegkupplung 270 wird mittels einer Feder 277 zur Frontplatte 278 hin gedrängt. Der Außenring 272 wird durch die Vorspannkraft der Feder 277 gegen die Frontplatte 278 gepreßt, wodurch eine Reibungskraft auf einem Kontaktabschnitt zwischen dem Außenring 272 und der Frontplatte 278 wirkt. Sowohl die Frontplatte 278 als auch der Außenring 272 werden durch die Reibungskraft gedreht.

(1) In dem Zustand, der in Fig. 20 gezeigt ist, wo das Arbeitsfluid bei einem vorbestimmten Druck nicht in die Freigabefluidkammer 243 eingeführt wird, wird der Außenring 272 durch die Vorspannkraft der Feder 277 gegen die Frontplatte 278 gepreßt, und sowohl die Frontplatte 278, als auch der Außenring 272 werden durch die Reibungskraft gedreht.

Wenn sich die Nockenwelle 202 relativ zum Nacheilen hin dreht, wird die Bewegung des Innenrings 271 zum Verzögern durch den Außenring 272 gestoppt. Andererseits, sogar wenn sich die Nockenwelle 202 relativ zum Voreilen hin bewegt, wird die Bewegung des Innenrings 271 zum Voreilen durch den Außenring 272 nicht geregelt.

(2) Wenn das Arbeitsfluid in die Freigabefluidkammer 243 eingeführt wird und die Einwegkupplung 270 nach links in Fig. 20 bewegt wird, wird die Frontplatte 278 von dem Außenring 272 getrennt. Zu diesem Zeitpunkt kommt auch der Stopperkolben 207 aus der Stopperbohrung 222 heraus und die relative Phasenregelung zwischen der Kurbelwelle und der Nockenwelle 202 kann durch die Fluidregelung zu den Voreilfluidkammern und den Verzögerungsfluidkammern geregelt werden.

In dem dreizehnten Ausführungsbeispiel, das vorstehend erläutert wurde, wird die Einwegkupplung 270 sogar in dem Fall, in dem die Nockenwelle 101 nicht an der äußersten Voreilposition in Bezug zur Kurbelwelle gestoppt werden kann, so daß der Stopperkolben 207 nicht in die Stopperbohrung 222 eingepaßt werden kann, gegen die Frontplatte 278 gepreßt, wodurch die Nockenwelle 202 schnell zur äußersten Voreilposition in Bezug zur Kurbelwelle gedreht wird. Dementsprechend wird das Überlappen des Öffnens des Ventils des Auslaßventils mit der Öffnungsperiode des Ansaugventils zur Zeit des Motorstarts verhindert und der innere EGR-Betrag wird reduziert. Deshalb ist die Startfähigkeit des Motors erhöht und die Ausstoßmenge an schädlichen Komponenten in das Abgas kann reduziert werden.

Ferner ist die Einwegkupplung sogar dann, wenn der Arbeitsfluiddruck aufgrund der niedrigen Motordrehzahl und der Störung der Pumpe gesenkt werden sollte, gekoppelt, wodurch die Nockenwelle 202 zur äußersten Voreilposition in Bezug zur Kurbelwelle gedreht werden kann, womit das Weiterführen des Betriebszustandes des Motors ermöglicht wird.

(Vierzehntes Ausführungsbeispiel)

In Fig. 21, das das vierzehnte Ausführungsbeispiel zeigt, steht ein Fluidpfad 221a mit einem Fluidpfad 227 in Verbindung, der mit den Verzögerungsfluidkammer in Verbindung steht, um dadurch denselben Fluiddruck wie jener der Verzögerungsfluidkammern zur Freigabefluidkammer 243 aufzubringen.

Die Frontplatte 204 und die Kupplungsplatte 240 sind gekoppelt, wenn der Fluiddruck, der auf die Verzögerungsfluidkammern aufgebracht wird, abgesenkt wird, das heißt, die Nockenwelle 202 dreht sich zur Voreilseite in Bezug zur Kurbelwelle hin, so daß die Nockenwelle 202 schnell zur Voreilseite hin gedreht wird. Andererseits werden die Frontplatte 204 und die Kupplungsplatte 240 vom gekoppelten Zustand freigegeben, wenn der Fluiddruck, der auf die Verzögerungsfluidkammern aufgebracht wird, ansteigt, das heißt, die Nockenwelle 202 wird zur Verzögerungsseite in Bezug zur Kurbelwelle hin gedreht, um die Drehung der Nockenwelle 202 zur Verzögerungsseite zu ermöglichen.

In dem vierzehnten Ausführungsbeispiel ist der Kupplungskolben 240 sogar in dem Fall, wo die Nockenwelle 101 nicht an der äußersten Voreilposition in Bezug zur Kurbelwelle gestoppt werden kann, so daß der Stopperkolben 207 nicht in die Stopperbohrung 222 eingepaßt werden kann, mit der Frontplatte 204 gekoppelt, wodurch die Nockenwelle 202 schnell zur Voreilseite in Bezug zur Kurbelwelle gedreht wird. Somit startet der Motor normal.

(Fünfzehntes Ausführungsbeispiel)

In Fig. 22, das das fünfzehnte Ausführungsbeispiel zeigt, wird ein Ausgabefluiddruck einer Pumpe 252 nicht direkt auf die Freigabefluidkammer 243 aufgebracht, sondern ein Fluidregelventil 280 wird durch ein Befehlssignal von einer elektronischen Regeleinheit (ECU) in Abhängigkeit der Motorbetriebszustände geregelt, um einen Fluiddruck der auf die Freigabefluidkammer 243 aufgebracht wird, zu regeln. Dadurch steht eine Kupplungspassage 256 sogar in dem Fall, indem der Ausgabefluiddruck der Pumpe 251 während dem Motorbetrieb hoch ist, mit einer Auslaßfluidpassage 281 in Verbindung, um das Fluidregelventil 280 zu regeln, so daß der Druck der Freigabefluidkammer 243 gesenkt wird, wodurch die Einwegkupplung so gekoppelt wird, daß die Nockenwelle 202 schnell zur äußersten Voreilposition in Bezug zur Kurbelwelle gedreht werden kann. Wenn der Fluiddruck der Kupplungspassage 256 angehoben wird, wird das Fluidregelventil 280 so geregelt, daß die Kupplungspassage 256 mit einer Versorgungspassage 282 in Verbindung steht, um das Koppeln der Einwegkupplung zu lösen.

(Sechzehntes Ausführungsbeispiel)

In Fig. 23, die das sechzehnte Ausführungsbeispiel zeigt, ist ein Fluidregelventil 290 ein Spulenventil, bei dem das Umschalten einer Passage, die mit der Kupplungspassage 256 in Verbindung steht, nicht durch das Befehlssignal von der ECU ausgeführt wird, sondern mechanisch ausgeführt wird. Das heißt, in dem Fall, in dem der Ausgabedruck der Pumpe 251 niedrig ist, steht die Kupplungspassage 256 mit einer Auslaßfluidpassage 281 in Verbindung, weil die Vorspannkraft einer Feder 291 die Kraft, die von rechts in Fig. 23 durch das Fluidregelventil 280 von der Pumpe 251 aufgenommen wird, übersteigt. Ferner steht die Kupplungspassage 256 mit einer Versorgungspassage 282 in Verbindung, wenn der Ausgabefluiddruck der Pumpe 151 hoch ist und die Kraft, die von rechts in Fig. 23 durch das Fluidregelventil 280 von der Pumpe 251 aufgenommen wird, die Vorspannkraft der Feder 291 übersteigt.

Ferner ist der Kupplungskolben 240 mit einer Bohrung 240a zum schnellen Entfernen des übrigen Druckes versehen. Dadurch sinkt der Druck der Freigabefluidkammer 243 sofort nach dem Stop der Pumpe, das heißt, nach dem Stop des Motors.

Während der Sperrmechanismus in den vorstehenden elften bis sechzehnten Ausführungsbeispielen gekoppelt ist, wenn die Nockenwelle zur äußersten Voreilposition in Bezug zur Kurbelwelle gedreht wird, so daß die Öffnungsperiode des Auslaßventils und des Ansaugventils nicht überlappen, soll angemerkt werden, daß in dem Bereich, in dem der Betriebszustand des Motors weitergeführt werden kann, die Öffnungsperioden des Auslaßventils und des Ansaugventils überlappen können und die Kupplungsposition der Sperrmechanismus kann eher die Verzögerungsseite als die äußerste Voreilposition sein.

(Siebzehntes Ausführungsbeispiel)

In Fig. 24, die das siebzehnte Ausführungsbeispiel zeigt, ist kein Sperrmechanismus zum Kuppeln des Laufradrotors 209 und der Frontplatte 278 vorgesehen.

(1) Wenn der Motor normal stoppt, wird die Nockenwelle 202 an der äußersten Voreilposition in Bezug zur Kurbelwelle gestoppt und eine Einwegkupplung 270 ist eingekuppelt. Wenn der Motor in diesem Zustand startet, wird die Nockenwelle 202 in der äußersten Voreilposition gehalten, sogar wenn der Sperrmechanismus nicht vorgesehen ist, da die Einwegkupplung gekoppelt bleibt, bis das Arbeitsfluid in die Freigabefluidkammer 243 eingeführt wird. Dementsprechend startet der Motor normal.
(2) Sogar in dem Fall, wo die Nockenwelle 202 nicht an dem äußersten Voreilwinkel in Bezug zur Kurbelwelle gestoppt werden kann, wird die Nockenwelle 202 durch die Einwegkupplung 270 schnell zur äußersten Voreilposition in Bezug zur Kurbelwelle gedreht. Deshalb startet der Motor normal, sogar wenn der Sperrmechanismus nicht vorgesehen ist.

Während in den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung die Konfiguration vom Laufradtyp als Antriebskraftübertragungsvorrichtung verwendet wurde, soll angemerkt werden, daß die Antriebskraft auch durch Eingriff von Spiralkeilwellennuten übertragen werden kann.

Während ferner in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel eine Beschreibung des Sperrmechanismus zum Versetzen des Stopperkolbens in einer axialen Richtung erfolgte, soll angemerkt werden, daß ein Sperrmechanismus zum Versetzen des Stopperkolbens auch in einer diametrischen Richtung verwendet werden kann.

Wenn ferner in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel eine Beschreibung des Ventileinstellungsgerätes zum Öffnen und Schließen des Auslaßventils erfolgte, soll angemerkt werden, daß die vorliegende Erfindung auch auf ein Ventileinstellungsgerät zum Öffnen und Schließen des Ansaugventils angewendet werden kann.

Wenn ferner die Kettennuß als Vorrichtung zur Übertragung der Antriebskraft der Kurbelwelle verwendet wurde, soll angemerkt werden, daß eine Steuerriemenscheibe anstelle der Kettennuß verwendet werden kann.

Zur Verbesserung der Motorstartfähigkeit und zur Reduzierung des Ausstoßes an unverbranntem Kraftstoff von einem Motor wird eine Nockenwelle 1, 202 zur äußersten Voreilseite hin gedreht, wenn ein Auslaßventil geöffnet ist. In einem Aspekt (Fig. 1-10) wird die Nockenwelle 1 zur Voreilseite in Bezug zu einer Steuerriemenscheibe 5 durch die Vorspannkraft einer Feder 21 hin gedrängt. Ein Stopper 30 ist verschiebbar in einer diametrischen Richtung in eine Aufnahmebohrung 1e aufgenommen und wird in eine Stopperbohrung 8d eingepaßt, wenn die Nockenwelle 1 in der äußersten Voreilposition ist. In einem anderen Aspekt (Fig. 11-24) wird ein Kupplungskolben 240 beim Motorstart, wo das Arbeitsfluid nicht an eine Freigabefluidkammer 243 geliefert wird, durch eine Feder 241 mit einer Frontplatte 204 gekoppelt, und Zahnradzähne der Frontplatte 204 und der Kupplungskolben 240 stehen miteinander im Eingriff.

Claims

1. Ventileinstellungs-Regelgerät für einen Verbrennungsmotor, der eine Antriebswelle, eine angetriebene Welle (1, 71) und ein Ventil zum Ansaugen oder Auslassen hat, weist folgende Bauteile auf:
ein Antriebskraftübertragungsbauteil (12-14), das vorgesehen ist, um die Antriebskraft der Antriebswelle auf die angetriebene Welle zum Öffnen und Schließen des Ventils des Verbrennungsmotors zu übertragen, so daß die Antriebswelle und die angetriebene Welle durch das Antriebskraftübertragungsbauteil relativ zueinander verdreht werden, um die Öffnungs- und Schließeinstellung des Ventils zu regulieren;
ein Rotor der Antriebsseite (4-9, 41, 61, 62, 100), der entlang der Antriebswelle drehbar ist;
ein Rotor an der angetriebenen Seite (4, 50, 72, 73, 101), der entlang der angetriebenen Welle drehbar ist; und
eine erste Vorspannvorrichtung (21-27, 80, 93, 102), um den Rotor der angetriebenen Seite in eine Richtung 2u drängen, um die angetriebene Welle in Bezug zur Antriebswelle voreilen zu lassen.

2. Ventileinstellungs-Regelgerät für einen Verbrennungsmotor gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspannkraft der ersten Vorspannvorrichtung größer eingestellt ist, als das maximale Drehmoment beim Start des Verbrennungsmotors.

3. Ventileinstellungs-Regelgerät für einen Verbrennungsmotor gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspannkraft der ersten Vorspannvorrichtung größer als das durchschnittliche Drehmoment zur Zeit des Starts des Verbrennungsmotors ist.

4. Ventileinstellungs-Regelgerät für einen Verbrennungsmotor gemäß Anspruch 3, gekennzeichnet durch die weiteren Baueile:
ein Sperrmechanismus (30, 31), der vorgesehen ist, um den Rotor der Antriebsseite und den Rotor der angetriebenen Seite zu koppeln, wobei der Sperrmechanismus in der Lage ist, den Rotor der angetriebenen Seite beim Start des Verbrennungsmotors an einer äußersten Voreilposition zu sperren.

5. Ventileinstellungs-Regelgerät für einen Verbrennungsmotor gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Sperrmechanismus die folgenden Bauteile enthält:
eine Stopperbohrung (1e), die entweder in dem Rotor der Antriebsseite oder dem Rotor der angetriebenen Seite ausgebildet ist;
ein Stopper (30), der verschiebbar in dem anderen Rotor der Antriebsseite oder der angetriebenen Seite aufgenommen ist, wobei der Stopper in die Stopperbohrung einpaßbar ist; und
eine zweite Vorspannvorrichtung (31) zum Vorspannen des Stoppers gegen eine Einpaßseite mit der Stopperbohrung.

6. Ventileinstellungs-Regelgerät für einen Verbrennungsmotor gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Stopper den Rotor der Antriebsseite mit dem Rotor der angetriebenen Seite durch eine Vorspannkraft der zweiten Vorspannvorrichtung koppelt, wenn der Fluiddruck nicht arbeitet, und das Koppeln zwischen dem Rotor der Antriebsseite und dem Rotor der angetriebenen Seite freigibt, wenn der Fluiddruck oberhalb eines vorbestimmten Druckes betrieben wird.

7. Ventileinstellungs-Regelgerät für einen Verbrennungsmotor gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebskraftübertragungsbauteil Zahnräder (10, 11) enthält, die zumindest in zwei Richtungen, zumindest einer axialen Richtung und einer Umfangsrichtung unterteilt sind, um mit dem Rotor der Antriebsseite und dem Rotor der angetriebenen Seite durch eine Spiralkeilwellennut (10a, 10b, 11a, 11b) gekoppelt zu werden, wobei die Zahnräder in den Richtungen entgegengesetzt voneinander gedrängt werden.

8. Ventileinstellungs-Regelgerät für einen Verbrennungsmotor gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebskraftübertragungsbauteil Zahnräder (10, 11) umfaßt, die zumindest in zwei Richtungen, in zumindest eine axiale und eine Umfangsrichtung, unterteilt sind, um mit dem Rotor der Antriebsseite und dem Rotor der angetriebenen Seite durch eine Spiralkeilwellennut (10a, 10b, 11a, 11b) gekoppelt zu werden, wobei die Zahnräder in die Richtungen entgegengesetzt voneinander gedrängt werden.

9. Ventileinstellungs-Regelgerät für einen Verbrennungsmotor gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebskraftübertragungsbauteil Zahnräder (10, 11) umfaßt, die zumindest in zwei Richtungen, zumindest eine axiale und eine Umfangsrichtung, unterteilt sind, um mit dem Rotor der Antriebsseite und dem Rotor der angetriebenen Seite durch eine Spiralkeilwellennut (10a, 10b, 11a, 11b) gekoppelt zu werden, wobei die Zahnräder in die Richtungen entgegengesetzt voneinander gedrängt werden.

10. Ventileinstellungs-Regelgerät für einen Verbrennungsmotor gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebskraftübertragungsbauteil Zahnräder (10, 11) umfaßt, die in zumindest zwei oder mehr, einer axialen Richtung oder einer Umfangsrichtung, unterteilt sind, um mit dem Rotor der Antriebsseite und mit dem Rotor der angetriebenen Seite durch eine Spiralkeilwellennut (10a, 10b, 11a, 11b) gekoppelt zu werden, wobei die Zahnräder in die Richtungen entgegengesetzt voneinander gedrängt werden, wobei die Vorspannkraft der ersten Vorspannvorrichtung größer als das durchschnittliche Drehmoment beim Start des Verbrennungsmotors ist, und die Summe der Vorspannkraft der ersten Vorspannvorrichtung und der Vorspannkraft zum Vorspannen der Zahnräder in die Richtung, in der die angetriebene Welle relativ zur Antriebswelle vorgeschoben wird, größer ist als das maximale Drehmoment beim Start des Motors.

11. Ventileinstellungs-Regelgerät für einen Verbrennungsmotor, das eine Antriebswelle, eine angetriebene Welle (202) und ein Ventil zum Ansaugen oder Auslassen hat, wobei das Gerät die folgenden Bauteile aufweist:
ein Antriebskraftübertragungsbauteil (201-206), das vorgesehen ist, um die Antriebskraft der Antriebswelle auf die angetriebene Welle zu übertragen, zum Öffnen und Schließen des Ventils, so daß die Antriebswelle und die angetriebene Welle durch das Antriebskraftübertragungsbauteil relativ zueinander verdreht werden, um die Öffnungs- und Schließeinstellung des Ventils zu regulieren;
ein Rotor der Antriebsseite (201, 203, 204), der zusammen mit der Antriebswelle drehbar ist;
ein Rotor der angetriebenen Seite (209), der zusammen mit der angetriebenen Welle drehbar ist; und
eine Einwegkupplung (204, 240, 263, 265, 271, 272, 273), die zwischen dem Rotor der Antriebsseite und dem Rotor der angetriebenen Seite angeordnet ist, um die Kraft der Antriebswelle nur in einer Richtung zum Voreilen der angetriebenen Welle in Bezug zur Antriebswelle zu übertragen,
wobei eine Regelung der Relativdrehung zwischen der Antriebswelle und der angetriebenen Welle ermöglicht wird, wenn der eingekuppelte Zustand der Einwegkupplung freigegeben wird.

12. Ventileinstellungs-Regelgerät für einen Verbrennungsmotor gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil ein Auslaßventil des Motors ist.

13. Ventileinstellungs-Regelgerät für einen Verbrennungsmotor gemäß Anspruch 12, gekennzeichnet durch die weiteren Bauteile:
einen Sperrmechanismus (207), der in der Lage ist, den Rotor der Antriebsseite mit dem Rotor der angetriebenen Seite innerhalb eines Regulierungsbereiches einer relativen Drehphasendifferenz zwischen der Antriebswelle und der angetriebenen Welle zu koppeln, indem die Öffnungsperioden eines Ansaugventils und eines Auslaßventils nicht überlappen.

14. Ventileinstellungs-Regelgerät für einen Verbrennungsmotor gemäß Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Sperrmechanismus die folgenden Bauteile aufweist:
eine Stopperbohrung (222), die entweder in dem Rotor auf der Antriebsseite oder dem Rotor der angetriebenen Seite ausgebildet ist;
einen Stopper (207), der verschiebbar in dem anderen Rotor der Rotoren der Antriebsseite und der angetriebenen Seite aufgenommen ist und in die Stopperbohrung einpaßbar ist; und
eine Vorspannvorrichtung (208) zum Vorspannen des Stoppers gegen die Einpaßseite mit der Stopperbohrung.

15. Ventileinstellungs-Regelgerät für einen Verbrennungsmotor gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Einwegkupplung durch Fluiddruck freigegeben wird.

16. Ventileinstellungs-Regelgerät für einen Verbrennungsmotor gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebskraftübertragungsvorrichtung vom Laufradtyp ist.