DE19742947A1 - Drehphaseneinstellvorrichtung mit einem Anschlagkolben - Google Patents
Drehphaseneinstellvorrichtung mit einem AnschlagkolbenInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine
Drehphaseneinstellvorrichtung, die zum Einstellen von
Ventilsteuerzeiten verwendet werden kann, um die Öffnungs- und
Schließzeiten (Ventilsteuerzeiten) von Einlaß- und/oder
Auslaßventilen einer Brennkraftmaschine zu ändern.
Bisher ist durch das U. S. Patent 4.858.572 (JP-A-92504) eine
Drehphaseneinstellvorrichtung der Flügelart bekannt, um eine
Nockenwelle über ein Zahnriemenrad oder ein Kettenrad
anzutreiben, das sich im Gleichlauf mit einer Kurbelwelle
eines Motors dreht und die Ventilsteuerzeiten von Ein
laß- und/oder Auslaßventilen durch einen Phasenunterschied
steuert, der durch eine relative Schwenkbewegung zwischen der
Kurbelwelle (Zahnriemenrad oder Kettenrad) und der
Nockenwelle verursacht wird.
Wenn gemäß dieser Vorrichtung die Nockenwelle an der am
meisten rückgestellten Winkelposition oder der am meisten
vorgestellten Winkelposition gegenüber dem Zahnriemenrad
angeordnet ist, ist ein Kolben, der entweder in einen
Drehkörper auf der Seite des Zahnriemenrads oder in einen
Drehkörper auf der Seite der Nockenwelle eingebaut ist, in
eine Öffnung eingepaßt ist, das an dem anderen Drehkörper in
der radialen Richtung vorgesehen ist, wodurch die relative
Schwenkbewegung zwischen beiden Drehkörpern eingeengt ist.
Dadurch kann ein Aufprallgeräusch verhindert werden, das
durch den Drehkörper auf der Seite des Zahnriemenrads und den
Drehkörper auf der Seite der Nockenwelle erzeugt wird, wenn
die Nockenwelle an der am meisten rückgestellten
Winkelposition oder der am meisten vorgestellten
Winkelposition gegenüber der Kurbelwelle angeordnet ist,
selbst wenn die Nockenwelle beim Antreiben der Einlaßventile
oder der Auslaßventile eine positive öder eine negative
Drehmomentänderung erfährt.
Wenn die Phase der Nockenwelle gegenüber der Kurbelwelle von
der Phase bei einem Zustand geändert wird, wobei der Kolben
in die Öffnung eingepaßt ist, wird der Kolben durch Schalten
eines hydraulischen Drucks auf einer Seite aus der Öffnung
gezogen, wodurch die relative Schwenkbewegung zwischen dem
Drehkörper auf der Seite des Zahnriemenrads und dem
Drehkörper auf der Seite der Nockenwelle ausgeführt werden
kann.
Wenn jedoch gemäß dieser Vorrichtung mit dem Kolben zum
Regulieren der relativen Schwenkbewegung zwischen dem
Drehkörper auf der Seite der Kurbelwelle und dem Drehkörper
auf der Seite der Nockenwelle der hydraulische Betriebsdruck
bei einer niedrigen Drehzahl des Motors niedrig ist, kann es
sein, daß der Kolben nicht aus der Öffnung herausgezogen
wird, und daß die relative Schwenkbewegung zwischen dem
Drehkörper auf der Seite der Kurbelwelle und dem Drehkörper
auf der Seite der Nockenwelle nicht gesteuert werden kann.
Wenn des weiteren der hydraulische Betriebsdruck bei einem
Zustand aufgebracht wird, wobei der Kolben in die Öffnung
eingepaßt ist, kann es sein, daß die Kolben und die den
Kolben umgebenden Elemente durch eine Drehkraft des
Drehkörpers auf der Seite der Nockenwelle zerstört werden.
Selbst wenn der Kolben einmal aus der Öffnung herausgezogen
wird, kann aufgrund des Absinkens des hydraulischen Drucks
durch einen Anstieg eines Volumens einer hydraulischen
Kammer, der durch die Schwenkbewegung des Drehkörpers auf der
Seite der Nockenwelle verursacht wird, der Kolben wieder in
die Öffnung zurückkehren, wenn die relative Schwenkbewegung
zwischen dem Drehkörper auf der Seite der Kurbelwelle und dem
Drehkörper auf der Seite der Nockenwelle ausgeführt werden
kann. Demgemäß taucht der Kolben wiederholt in die Öffnung
ein oder kommt aus der Öffnung heraus, bis der hydraulische
Betriebsdruck auf einen vorgegebenen Druck oder höher
ansteigt. Wenn die durch die Nockenwelle aufgenommene
Drehmomentschwankung mit einer derartigen Bewegung des
Kolbens gleichläuft, vibriert der Drehkörper auf der Seite
der Nockenwelle, der Drehkörper auf der Seite der Kurbelwelle
prallt oder stößt gegen den Drehkörper auf der Seite der
Nockenwelle und es wird ein Aufprallgeräusch erzeugt.
Eine hydraulische Pumpe, die das Betriebsöl zu dieser
Vorrichtung zuführt, dient normalerweise auch als eine Pumpe
für die Zufuhr von Schmieröl zu dem Motor, und demgemäß ist
die Fähigkeit der Zufuhr eines hydraulischen Drucks begrenzt.
Obwohl das Problem des niedrigen hydraulischen Drucks durch
Verbessern der Laufeigenschaften der hydraulischen Pumpe oder
durch Einbauen einer ausschließlich für diese Vorrichtung
vorgesehenen hydraulischen Pumpe gelöst werden kann, ist es
schwierig, die Pumpe in einem begrenzten Raum einzubauen und
außerdem steigen auch die Kosten der Vorrichtung.
Obwohl es möglich ist, durch Vergrößern des Kolbens eine
große Druckaufnahmefläche zu gewährleisten, vergrößert sich
der Aufbau der Vorrichtung. Wenn eine Verkleinerung der
Vorrichtung gefragt ist, ist auch der Anstieg der mit Druck
beaufschlagten Fläche begrenzt. Wenn zwei Arten von
hydraulischen Drücken jeweils zum Antreiben des Drehkörpers
auf der Seite der Nockenwelle in gegenseitig
entgegengesetzten Richtungen des Winkelvorstellens und des
Winkelrückstellens als die hydraulischen Drücke zum
Herausziehen des Kolbens aus der Öffnung eingeführt werden
und Druckaufnahmeflächen der beiden hydraulischer Drücke
vorgesehen sind, ist die Größe der Druckaufnahmefläche weiter
begrenzt.
Obwohl des weiteren der Kolben selbst bei einem niedrigen
hydraulischen Druck aus der Öffnung gezogen werden kann,
indem die Druck- oder Vorspann kraft einer Feder abgeschwächt
wird, die den Kolben in eine Richtung des Einpassens zu der
Öffnung drückt, wird der Kolben wahrscheinlich vor dem
Anstieg des hydraulischen Drucks auf einen vorgegebenen Wert
herausgezogen und der Drehkörper auf der Seite der
Nockenwelle wird durch eine durch die Nockenwelle
aufgenommene Drehmomentschwankung zum Vibrieren angeregt.
Wenn die Druckkraft der Feder abgeschwächt wird, treten auch
in dem Betriebsöl vermischte Fremdstoffe in einen
gleitfähigen Bewegungsabschnitt des Kolbens ein, wodurch die
Bewegung des Kolbens behindert wird.
Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung einer
Drehphaseneinstellvorrichtung, die die vorangestellten
Nachteile umgeht.
Ein Merkmal der Erfindung ist die Schaffung einer
Drehphaseneinstellvorrichtung, die in der Lage ist, selbst
bei einem niedrigen Druck des Betriebsfluids die Einengung
stetig zu lösen, die ein Gehäuseelement und ein Flügelelement
einengt, und einen Drehphasenunterschied zu steuern.
Eine erfindungsgemäße Drehphaseneinstellvorrichtung wird für
verschiedene Maschinen mit einer Antriebswelle und einer
Abtriebswelle verwendet, wie beispielsweise einer
Brennkraftmaschine mit einer Kurbelwelle und einer
Nockenwelle.
Bei einem Zustand, wobei der Fluiddruck ausreichend
aufgebracht wird, ändert einer der Drücke das einengende
Element in einen Zustand des Lösens der Einengung und hält
das einengende Element in dem Zustand, wobei die Einengung
gelöst ist, unabhängig davon, ob die Drehphase in eine
Richtung geändert wird oder in eine andere Richtung geändert
wird. Des weiteren wird bei einem Zustand, wobei der
Fluiddruck nicht ausreichend aufgebracht werden kann, wie
beispielsweise beim Starten der Brennkraftmaschine oder
direkt danach, in Bezug auf die beiden Druckaufnahmeflächen
die erste Druckaufnahmefläche größer eingerichtet, und
deshalb können die einengenden Elemente in dem Zustand des
Lösens der Einengung eingerichtet werden, wenn der Fluiddruck
auf die erste Druckaufnahmefläche aufgebracht wird, und
deshalb kann selbst bei dem Zustand, wobei nur niedriger
Fluiddruck aufgebracht werden kann, das einengende Element in
den Zustand des Lösens der Einengung geändert werden, indem
der erste Fluiddruck in dem möglichen Bereich wirksam
verwendet wird, beispielsweise kann beim Starten des Motors
das einengende Element schnell in den Zustand des Lösens der
Einengung nach dem Starten geändert werden.
Die Vorrichtung zum Einrichten des einengenden Elements in
dem einengenden Zustand an der am meisten rückgestellten
Winkelposition oder der am meisten vorgestellten
Winkelposition kann vorzugsweise zum Einstellen der
Ventilsteuerzeiten zum Antreiben eines Einlaßventils
verwendet werden. Dabei muß das einengende Element nach dem
Starten des Motors zunächst in den Zustand des Lösens der
Einengung geändert werden, und deshalb bildet der erste
Fluiddruck einen Druck zum Antreiben der Vorrichtung in eine
vorstellende Richtung oder eine rückstellende Richtung, und
der Druck wird auf die erste Druckaufnahmefläche des
einengenden Elements aufgebracht. Selbst wenn demgemäß der
erste Fluiddruck nach dem Starten des Motors niedrig ist,
wird der hydraulische Druck auf die vergleichsweise große
erste Druckaufnahmefläche aufgebracht, wodurch das einengende
Element in den Zustand des Lösens der Einengung geändert
werden kann. Deshalb kann eine erwünschte Ventilsteuerzeit
sofort nach dem Start des Motors verwirklicht werden.
Ein sehr zuverlässiges einengendes Element kann vorgesehen
werden, indem ein Anschlagkolben mit zwei Stufen einer
äußeren Form als das einengende Element verwendet wird.
Vorzugsweise ist der Anschlagkolben so angeordnet, daß er in
eine axiale Richtung versetzt wird, um einen Einfluß der
Fliehkraft zu vermeiden. Des weiteren kann der Anschlagkolben
wahlweise an jedem der Elemente angeordnet sein, entweder auf
der Seite der Antriebswelle oder auf der Seite der
Abtriebswelle.
Der Fluiddruck wird vorzugsweise auf die erste
Druckaufnahmefläche aufgebracht, nachdem er über die erste
Kammer übertragen wird. Der Zustand des Lösens der Einengung
kann bewirkt werden, nachdem der Kammer eine ausreichende
Menge des Fluids zugeführt wurde. Dadurch kann verhindert
werden, daß die Einengung bei einem Zustand gelöst wird,
wobei das Innere der Kammer leer ist und die Abtriebswelle
gegenüber der Antriebswelle vibriert.
Andere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden durch die
folgende detaillierte Beschreibung unter Bezugnahme auf die
beigefügten Zeichnungen offensichtlich erscheinen, wobei:
Fig. 1 eine Schnittansicht einer
Drehphaseneinstellvorrichtung gemäß einem ersten
Ausführungsbeispiel zeigt;
Fig. 2 eine Schnittansicht entlang der Linie II-II in Fig. 1
zeigt;
Fig. 3 eine Teilschnittansicht einer
Drehphaseneinstellvorrichtung gemäß einem zweiten
Ausführungsbeispiel zeigt;
Fig. 4 eine Schnittansicht entlang der Linie IV-IV in Fig. 3
zeigt;
Fig. 5 eine Schnittansicht einer
Drehphaseneinstellvorrichtung gemäß einem dritten
Ausführungsbeispiel zeigt;
Fig. 6 eine Längsschnittansicht einer
Drehphaseneinstellvorrichtung gemäß einem vierten
Ausführungsbeispiel zeigt; und
Fig. 7 eine Schnittansicht entlang der Linie VII-VII in Fig.
6 zeigt.
Die Erfindung wird unter Bezugnahme auf verschiedene
Ausführungsbeispiele detailliert beschrieben, wobei dieselben
oder ähnliche Teile mit denselben Bezugszeichen bezeichnet
werden.
Bei dem ersten Ausführungsbeispiel, das in Fig. 1 und Fig. 2
gezeigt ist, ist eine Drehphaseneinstellvorrichtung in der
Hydraulikdrucksteuerart mit einem Flügelrotor aufgebaut, um
die Ventilsteuerzeit von Einlaßventilen einer
Brennkraftmaschine zu steuern.
Eine Antriebskraft wird durch einen (nicht dargestellten)
Getriebestrang auf ein Zahnriemenrad 1 übertragen, das eine
Seitenwand eines Gehäuseelements bildet, indem es mit einer
Kurbelwelle 100 gekoppelt ist, die eine Antriebswelle des
(nicht dargestellten) Motors ist; das Zahnriemenrad 1 wird
synchron mit der Kurbelwelle 100 gedreht. Die Antriebskraft
von dem Zahnriemenrad 1 wird auf eine Nockenwelle 2
übertragen, die eine Abtriebswelle ist; die Nockenwelle 2
treibt die (nicht dargestellten) Einlaßventile an, um sie zu
öffnen und zu schließen. Die Nockenwelle 2 kann gegenüber dem
Zahnriemenrad 1 um einen vorgegebenen Phasenunterschied
geschwenkt werden. Das Zahnriemenrad 1 und die Nockenwelle 2
werden in der Ansicht einer in Fig. 1 gezeigten
Pfeilmarkierungsrichtung X in der Richtung im Uhrzeigersinn
gedreht. Diese Richtung ist als eine vorstellende Richtung
definiert.
Eine in einer dünnen Plattenform ausgebildete hintere Platte
18 ist zwischen dem Zahnriemenrad 1 und einem Gleitgehäuse 3
zwischengesetzt. Die hintere Platte 18 verhindert, daß Öl
zwischen dem Zahnriemenrad 1 und dem Gleitgehäuse 3 leckt.
Das Zahnriemenrad 1, das Gleitgehäuse 3 und die hintere
Platte 18 bilden ein einstückiges Gehäuseelement, das ein
antriebsseitiger Drehkörper ist, und sind durch Bolzen 20
koaxial befestigt.
Das Gleitgehäuse 3 weist eine zylindrische Umfangswand 4 und
eine vordere Platte 5 auf, die die andere Seitenwand ist und
einstückig damit ausgebildet ist. Das Gleitgehäuse 3 ist mit
Gleitschuhen 3a, 3b und 3c versehen, die jeweils in gleichen
Winkelabständen in der Umfangsrichtung in einer Trapezform
ausgebildet sind. Fächerförmige Raumabschnitte 40 sind als
Flügel aufnehmende Kammern zum Aufnehmen von Flügeln 9a, 9b
und 9c ausgebildet, die jeweils in den durch die Gleitschuhe
3a, 3b und 3c definierten Räumen an drei Stellen in der
Umfangsrichtung vorgesehen sind. Bereiche der inneren
Umfangsseiten der Gleitschuhe 3a, 3b und 3c sind in einer
kreisförmigen Gestalt ausgebildet.
Ein Flügelrotor 9 ist mit den Flügeln 9a, 9b und 9c in im
wesentlichen gleichen Winkelabständen in der Umfangsrichtung
ausgebildet. Der Flügelrotor 9 und eine Buchse 6 sind durch
einen Bolzen 21 einstückig an der Nockenwelle 2 befestigt und
bilden dadurch einen abtriebsseitigen Drehkörper.
Die Nockenwelle 2 und die Buchse 6 sind jeweils in eine
innere Umfangswand 1a des Zahnriemenrads 1 eingepaßt, und
eine innere Umfangswand 5a der vorderen Platte 5 ist
gegenüber diesen schwenkbar. Demgemäß sind die Nockenwelle 2
und der Flügelrotor 9 gegenüber dem Zahnriemenrad 1 und dem
Gleitgehäuse 3 koaxial schwenkbar. Die innere Umfangswand 1a
des Zahnriemenrads 1 und die innere Umfangswand 5a der
vorderen Platte 5 bilden einen Lagerabschnitt des
abtriebsseitigen Drehkörpers.
Dichtelemente 16 sind in eine äußere Umfangswand des
Flügelrotors 9 eingepaßt. Ein sehr kleiner Spalt ist zwischen
der äußeren Umfangswand der Flügel 9a, 9b und 9c des
Flügelrotors 9 und der inneren Umfangswand der Umfangswand 4
so vorgesehen, daß mittels den Dichtelementen 16 verhindert
wird, daß das Betriebsöl über den Spalt zwischen den
hydraulischen Druckkammern leckt. Die Dichtelemente 16 werden
jeweils durch die Druckkraft von Blattfedern 17 fegen die
Umfangswand 4 gedrückt.
Ein Führungsring 19 ist in eine innere Wand des Flügels 9a
preßgepaßt und wird dadurch gehalten und bildet eine
Aufnahmeöffnung 23, und ein Anschlagkolben 7, der ein
Anlageabschnitt ist, ist in den Führungsring 19 eingesetzt.
Der Anschlagkolben 7 weist einen zylindrischen Bodenabschnitt
7a und einen Flanschabschnitt 7b auf, der an einem offenen
Ende des zylindrischen Abschnitts 7a vorgesehen ist. Der
Anschlagkolben 7 ist in der axialen Richtung der Nockenwelle
2 gleitfähig in dem Führungsring 19 untergebracht und wird
durch eine Feder 8 zu der Seite der vorderen Platte 5
gedrückt. Ein Führungsring 22 mit einer konischen Öffnung
22a, der ein Anlageabschnitt ist, ist in eine in der vorderen
Platte 5 ausgebildete Anschlagöffnung 5b preßgepaßt und wird
dadurch gehalten, und der Anschlagkolben 7 kann in die
konische Öffnung 22a an deren konischer Fläche eingepaßt
werden. Wenn der Anschlagkolben 7 in die konische Öffnung 22a
eingepaßt ist, ist die relative Schwenkbewegung des
Flügelrotors 9 gegenüber dem Gleitgehäuse 3 eingeengt.
Eine hydraulische Druckkammer 29 auf der linken Seite des
Flanschabschnitts 7b ist über einen Ölkanal 36 mit einer
rückstellenden hydraulischen Druckkammer 10 verbunden. Eine
an der vorderen Endfläche des zylindrischen Abschnitts 7a
ausgebildete hydraulische Druckkammer 30 ist über einen
Ölkanal 37 mit einer vorstellenden hydraulischen Druckkammer
15 verbunden. Die Fläche einer ersten Druckaufnahmefläche des
zylindrischen Abschnitts 7a, die den hydraulischen Druck der
hydraulischen Druckkammer 30 aufnimmt, ist so eingerichtet,
daß sie größer als eine Fläche einer zweiten
Druckaufnahmefläche des Flanschabschnitts 7b ist, die den
hydraulischen Druck der hydraulischen Druckkammer 29
aufnimmt. Kräfte, die jeweils von dem Betriebsöl in der
hydraulischen Kammer 30 und in der hydraulischen Kammer 29
von der ersten Druckaufnahmefläche und der zweiten
Druckaufnahmefläche aufgenommen werden, wirken in eine
Richtung, wobei der Anschlagkolben 7 aus der konischen
Öffnung 22a gezogen wird. Die mit Druck beaufschlagte Fläche
der ersten Druckaufnahmefläche ist im wesentlichen gleich
einer Querschnittsfläche des konischen Endes des
zylindrischen Abschnitts 7a, und die mit Druck beaufschlagte
Fläche der zweiten Druckaufnahmefläche ist im wesentlichen
gleich einer Fläche eines kreisförmigen Abschnitts, der einem
Unterschied zwischen den Durchmessern des Flanschabschnitts
7b und des zylindrischen Abschnitts 7a entspricht. Wenn
Betriebsöl mit einem vorgegebenen Druck oder höher auf die
vorstellende hydraulische Druckkammer 15 oder die
rückstellende hydraulische Druckkammer 10 aufgebracht wird,
wird der Anschlagkolben 7 durch den hydraulischen Druck des
Betriebsöls gegen die Druckkraft der Feder 8 aus der
konischen Öffnung 22a herausgezogen.
Die Position des Anschlagkolbens 7 und die Position der
konischen Öffnung 22a sind derart eingerichtet, daß der
Anschlagkolben 7 durch die Druckkraft der Feder 8 in die
konische Öffnung 22a eingepaßt werden kann, wenn der
Flügelrotor 9 an der am meisten rückgestellten Winkelposition
gegenüber dem Gleitgehäuse 3 angeordnet ist, d. h., wenn die
Nockenwelle 2 an der am meisten rückgestellten Winkelposition
gegenüber der Kurbelwelle 100 angeordnet ist.
Ein in dem Zahnriemenrad 1 ausgebildeter Verbindungskanal 25
ist über einen in dem Flügel 9a ausgebildeten
Verbindungskanal 24 mit der Aufnahmeöffnung 23 auf der
rechten Seite des Flanschabschnitts 7b verbunden und ist auch
zu der Atmosphäre hin offen. Demgemäß wird die Bewegung des
Anschlagkolbens 7 nicht behindert.
Die rückstellende hydraulische Druckkammer 10 ist zwischen
dem Gleitschuh 3a und dem Flügel 9a ausgebildet, eine
rückstellende hydraulische Druckkammer 11 ist zwischen dem
Gleitschuh 3b und dem Flügel 9b ausgebildet, und eine
rückstellende hydraulische Druckkammer 12 ist zwischen dem
Gleitschuh 3c und dem Flügel 9c ausgebildet. Des weiteren ist
eine vorstellende hydraulische Druckkammer 13 ist zwischen
dem Gleitschuh 3a und dem Flügel 9b ausgebildet, eine
vorstellende hydraulische Druckkammer 14 ist zwischen dem
Gleitschuh 3b und dem Flügel 9c ausgebildet, und die
vorstellende hydraulische Druckkammer 15 ist zwischen dem
Gleitschuh 3c und dem Flügel 9a ausgebildet.
Ein Ölkanal 31 ist an einem Abschnitt eines Nabenabschnitts
9d des Flügelrotors 9 in Anlage mit der Nockenwelle 2
vorgesehen, und ein Ölkanal 32 ist an seinem Abschnitt in
Anlage mit der Buchse 6 vorgesehen. Die Ölkanäle 31 und 32
sind jeweils in einer Kreisbogenform ausgebildet. Der Ölkanal
31 ist über einen Ölkanal 26 mit einer hydraulischen Pumpe
oder einem Ablaß als eine (nicht dargestellte) Antriebsquelle
verbunden. Die hydraulische Pumpe dient auch als eine
Antriebsquelle des Schmiermittels für den Motor. Des weiteren
ist der Ölkanal 31 über (nicht dargestellte) Ölkanäle mit den
rückstellenden hydraulischen Druckkammern 10, 11 und 12
verbunden und über den Ölkanal 36 mit der hydraulischen
Druckkammer 29 verbunden. Der hydraulische Druck des den
rückstellenden hydraulischen Druckkammern 10, 11 und 12
zugeführten Betriebsöls schafft einen zweiten Fluiddruck.
Der Ölkanal 32 ist über einen Ölkanal 27 mit einer
hydraulischen Pumpe oder einem Ablaß verbunden. Des weiteren
ist der Ölkanal 32 über Ölkanäle 33, 34 und 35 mit den
vorstellenden hydraulischen Druckkammern 13, 14 und 15
verbunden und ist über die vorstellende hydraulische
Druckkammer 15 und den Ölkanal 37 mit der hydraulischen
Druckkammer 30 verbunden. Der hydraulische Druck des den
vorstellenden hydraulischen Druckkammern 13, 14 und 15
zugeführten Betriebsöls schafft einen ersten Fluiddruck.
Die Drehphaseneinstellvorrichtung wirkt folgendermaßen.
Wenn beim Starten des Motors das Betriebsöl mit der Drehung
der Kurbelwelle 100 noch nicht von der hydraulischen Pumpe in
die hydraulischen Druckkammern 29 und 30 eingeführt ist, ist
der Flügelrotor 9 gegenüber dem Gleitgehäuse 3 in der in Fig.
2 gezeigten am meisten rückgestellten Position angeordnet.
Der vordere konische Endabschnitt des zylindrischen
Abschnitts 7a des Anschlagkolbens 7 ist durch die Druckkraft
der Feder 8 in die konische Öffnung 22a eingepaßt, und der
Flügelrotor 9 und das Gleitgehäuse 3 sind durch diese Passung
stark eingeengt. Demgemäß ist die Bewegung des Flügelrotors 9
zu der rückstellenden Seite und der vorstellenden Seite
gegenüber dem Gleitgehäuse 3 begrenzt, selbst wenn die
Nockenwelle 2 beim Antreiben der Einlaßventile eine positive
oder eine negative Drehmomentänderung erfährt, wodurch eine
relative Drehvibration nicht erzeugt wird und das Auftreten
eines Aufprallgeräusches durch das Aufprallen des
Gleitgehäuses 3 an dem Flügelrotor 9 verhindert wird.
Nach dem Starten des Motors wird das Betriebsöl zunächst den
jeweiligen rückstellenden hydraulischen Druckkammern 10, 11
und 12 zugeführt. Wenn das Betriebsöl von der hydraulischen
Pumpe zugeführt wird, wird das Betriebsöl von dem Ölkanal 31
über (nicht dargestellte) Ölkanäle in die rückstellenden
hydraulischen Druckkammern 10, 11 und 12 eingeführt. Des
weiteren wird das Betriebsöl von der rückstellenden
hydraulischen Druckkammer 10 über den Ölkanal 36 in die
hydraulische Druckkammer 29 eingeführt. Wenn der hydraulische
Druck des der rückstellenden hydraulischen Druckkammer 10
zugeführten Betriebsöls einen vorgegebenen Druck oder höher
erreicht, wird der Anschlagkolben 7 durch die von der
hydraulischen Druckkammer 29 von der zweiten
Druckaufnahmefläche des Anschlagkolbens 7 aufgenommenen Kraft
gegen die Druckkraft der Feder 8 aus der konischen Öffnung
22a herausgezogen, wie in Fig. 1 gezeigt ist, und der
Flügelrotor 9 wird von der Einengung mit dem Gleitgehäuse 3
gelöst.
Da die mit Druck beaufschlagte Fläche der zweiten
Druckaufnahmefläche kleiner als die mit Druck beaufschlagte
Fläche der ersten Druckaufnahmefläche ist, kann der
hydraulische Druck des Betriebsöls bei niedriger Drehzahl des
Motors den zum Herausziehen des Anschlagkolbens 7 aus der
konischen Öffnung 22a nötigen hydraulischen Druck nicht
erreichen, und das Gleitgehäuse 3 und der Flügelrotor 9
können gegenseitig einengend bleiben. Es stellt jedoch kein
Problem dar, selbst wenn der Anschlagkolben 7 in der
konischen Öffnung 22a eingepaßt gehalten wird und das
Gleitgehäuse 3 und der Flügelrotor 9 sich gegenseitig
einengen bis der Flügelrotor 9 gegenüber dem Gleitgehäuse 3
vorgestellt wird.
Selbst wenn der Anschlagkolben 7 aus der konischen Öffnung
22a herausgezogen wird, nimmt der Flügelrotor 9 den
hydraulischen Druck in der rückstellenden Richtung von den
rückstellenden hydraulischen Druckkammern 10, 11 und 12 auf,
und des weiteren drückt ein Mittelwert der durch die
Nockenwelle 2 aufgenommenen positiven oder negativen
Drehmomentschwankung den Flügelrotor 9 gegenüber dem
Gleitgehäuse 3 zu der rückstellenden Seite, und deshalb wird
der Flügelrotor 9 noch an der am meisten rückgestellten
Position gegenüber dem Gleitgehäuse 3 gehalten, die in Fig. 2
gezeigt ist, d. h. an der Seite des einen Endabschnitts der
Aufnahmekammer 40 in der Umfangsrichtung. Deshalb ist das
Auftreten eines durch den Flügelrotor 9 und das Gleitgehäuse
3 verursachten Aufprallgeräusches begrenzt.
Wenn als nächstes der hydraulische Druck von dem in Fig. 2
gezeigten Zustand geschalten wird, wobei die rückstellenden
hydraulischen Druckkammern 10, 11 und 12 zu der Atmosphäre
hin offen sind und das Betriebsöl den vorstellenden
hydraulischen Druckkammern 13, 14 und 15 zugeführt wird, wird
der Flügelrotor 9 in Fig. 2 in die Richtung nach rechts
bewegt, d. h. in die vorstellende Richtung gegenüber dem
Gleitgehäuse 3 bei einem Zustand, wobei der Anschlagkolben 7
aus der konischen Öffnung 22a herausgezogen ist. Durch
Einstellen des hydraulischen Drucks der jeweiligen
hydraulischen Kammern kann der relative Phasenunterschied des
Flügelrotors 9 gegenüber dem Gleitgehäuse 3, d. h. der
relative Phasenunterschied der Nockenwelle 2 gegenüber der
Kurbelwelle 100 gesteuert werden.
Wenn die Drehzahl des Motors gesenkt wird und der
hydraulische Druck der rückstellenden hydraulischen
Druckkammer 10 an der in Fig. 2 gezeigten am meisten
rückgestellten Winkelposition gesenkt wird, kann der
Anschlagkolben 7 in die konische Öffnung 22a eingepaßt
werden, wie vorstehend erwähnt ist. Wenn das Betriebsöl eine
hohe Temperatur hat, sinkt der hydraulische Druck des
Betriebsöls weiter. Gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel ist
jedoch die mit Druck beaufschlagte Fläche der ersten
Druckaufnahmefläche des Anschlagkolbens 7, die den
hydraulischen Druck der vorstellenden hydraulischen
Druckkammer 15 aufnimmt, größer eingerichtet als die mit
Druck beaufschlagte Fläche der zweiten Druckaufnahmefläche
des Anschlagkolbens 7, die den hydraulischen Druck der
rückstellenden hydraulischen Druckkammer 10 aufnimmt;
demgemäß ist die durch den Anschlagkolben 7 aufgenommene
Kraft in eine Richtung des Lösens der Einengung mit einem
Betrag versehen, der nötig ist, um den Anschlagkolben 7 außer
Eingriff mit der konischen Öffnung 22a zu halten, selbst wenn
der hydraulische Druck der vorstellenden hydraulischen
Druckkammer 15 niedrig ist. Demgemäß kann der Flügelrotor 9
stetig und schnell von der am meisten rückgestellten Position
zu der vorstellenden Seite gedreht werden, ohne durch den
Anschlagkolben 7 eingeengt zu sein. Des weiteren kann auch
verhindert werden, daß der Anschlagkolben 7 in der konischen
Öffnung 22a eingepaßt bleibt, selbst wenn der Flügelrotor 9
dazu neigt, sich zu der vorstellenden Seite zu drehen, und
demgemäß kann eine Zerstörung der Elemente verhindert werden,
die durch das Aufbringen der Drehkraft des Flügelrotors 9 auf
den Anschlagkolben 7 verursacht wird.
Selbst wenn des weiteren das Volumen der vorstellenden
hydraulischen Druckkammer 15 mit der Drehung des Flügels 9a
von der am meisten rückgestellten Position zu der
vorstellenden Seite ansteigt und der hydraulische Druck der
hydraulischen Kammer 30 zusammen mit dem hydraulischen Druck
der vorstellenden hydraulischen Druckkammer 15 gesenkt wird,
wird der Zustand aufrechterhalten, wobei der Anschlagkolben 7
nicht in die konische Öffnung 22a eingepaßt ist und aus der
konischen Öffnung 22a herausgezogen ist. Demgemäß kann der
Flügelrotor 9 gleichförmig von der am meisten rückgestellten
Position zu der vorstellenden Seite gedreht werden, ohne
durch den Anschlagkolben 7 eingeengt zu werden.
Wenn der Flügelrotor 9 von der am meisten rückgestellten
Position zu der vorstellenden Seite gegenüber dem
Gleitgehäuse 3 gedreht wird, ist der Anschlagkolben 7 nicht
in die konische Öffnung 22a eingepaßt, da die Positionen des
Anschlagkolbens 7 und der konischen Öffnung 22a in der
Umfangsrichtung voneinander verschoben sind.
Wenn der Motor angehalten wird, wird das Betriebsöl nicht den
rückstellenden hydraulischen Druckkammern 10, 11 und 12 und
den vorstellenden hydraulischen Druckkammern 13, 14 und 15
zugeführt, und demgemäß wird der Flügelrotor 9 durch die
durch die Nockenwelle 2 aufgenommene positive oder negative
Drehmomentschwankung an der in Fig. 2 gezeigten am meisten
rückgestellten Position gegenüber dem Gleitgehäuse 3
angehalten. Das Betriebsöl wird keiner der hydraulischen
Kammern 29 und 30 zugeführt und demgemäß wird der
Anschlagkolben 7 durch die Druckkraft der Feder 8 in die
konische Öffnung 22a eingepaßt.
Gemäß dem vorstehend erläuterten ersten Ausführungsbeispiel
ist die erste mit Druck beaufschlagte Fläche des
Anschlagkolbens 7 so eingerichtet, daß sie größer als seine
zweite mit Druck beaufschlagte Fläche ist, wodurch die
Einengung zwischen dem Gleitgehäuse 3 und dem Flügelrotor 9
durch den hydraulischen Druck zu der vorstellenden Seite
selbst mit der begrenzten Antriebskraft des hydraulischen
Drucks und der begrenzten mit Druck beaufschlagten Fläche des
Anschlagkolbens 7 stetig gelöst werden kann, wenn der
Flügelrotor 9 den hydraulischen Druck von dem Zustand
aufnimmt, wobei der Flügelrotor 9 durch das Gleitgehäuse 3 an
der am meisten rückgestellten Position zu der vorstellenden
Seite eingeengt ist, wodurch der Flügelrotor 9 zu der
vorstellenden Seite gedreht werden kann.
Des weiteren muß die Druckkraft der Feder 8 nicht
abgeschwächt werden und demgemäß kann der Anschlagkolben 7
gegen den Widerstand bewegt werden, selbst wenn Fremdstoffe
in den gleitenden Abschnitt zwischen dem Anschlagkolben 7 und
den Führungsringen 19 und 22 einfallen.
Des weiteren wird das Betriebsöl der hydraulischen
Druckkammer 30 zugeführt, wobei die erste Druckaufnahmefläche
den hydraulischen Druck über die vorstellende hydraulische
Druckkammer 15 aufnimmt, und deshalb steigt der hydraulische
Druck der hydraulischen Kammern 30 nicht schneller als der
Druck in der vorstellenden hydraulischen Druckkammer 15 im
Vergleich mit einem Aufbau, wobei das Betriebsöl nicht über
die vorstellende hydraulische Druckkammer 15 zugeführt wird,
sondern über einen gesonderten Ölkanal. Deshalb kann beim
Schalten der Ventilsteuerzeiten von der am meisten
rückgestellten Position zu der vorstellenden Seite verhindert
werden, daß nur der Anschlagkolben 7 aus der konischen
Öffnung 22a herausgezogen wird, bevor der hydraulische Druck
der vorstellenden hydraulischen Druckkammer einen
vorgegebenen Druck erreicht, der zum Drehen des Flügelrotors
9 nötig ist, und folglich prallt der Flügelrotor 9 durch die
Drehmomentschwankung der Nocken gegen das Gleitgehäuse 3,
wodurch ein Aufprallgeräusch auftritt.
Des weiteren ist die axiale Länge des gleitfähigen Spalts
zwischen der vorderen Platte 5 und der Buchse 6 kurz, und
deshalb kann Luft in den jeweiligen hydraulischen
Druckkammern einfach von dem gleitfähigen Spalt abgegeben
werden. Wenn unterdessen Luft in den jeweiligen hydraulischen
Druckkammern schwierig abzugeben ist, kann in der
rückstellenden hydraulischen Druckkammer 10 verbleibende Luft
beispielsweise bei einem in Fig. 2 gezeigten Zustand beim
Starten des Motors durch den Druck des Betriebsöls
komprimiert und mit Druck beaufschlagt werden, das der
rückstellenden hydraulischen Druckkammer 10 zugeführt wird,
und der Anschlagkolben 7 kann aus der konischen Öffnung 22a
herausgezogen werden, bevor der hydraulische Druck der
rückstellenden hydraulischen Druckkammer 10 einen
vorgegebenen Druck erreicht. Dann wird die Einengung zwischen
dem Gleitgehäuse 3 und dem Flügelrotor 9 gelöst, bevor der
hydraulische Druck der rückstellenden hydraulischen
Druckkammer 10 einen hydraulischen Druck erreicht, der nötig
ist, um den Flügelrotor 9 gegen die Drehmomentschwankung der
Nocken zu der rückstellenden Seite zu drücken, und deshalb
wird der Flügelrotor durch die durch die Nockenwelle 2
aufgenommene positive oder negative Drehmomentschwankung zum
Vibrieren angeregt, und das Gleitgehäuse 3 und der
Flügelrotor 9 prallen gegeneinander, wobei ein
Aufprallgeräusch auftritt. Wie vorstehend erwähnt ist, wird
gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel Luft in den jeweiligen
hydraulischen Druckkammern einfach von dem Spalt zwischen der
vorderen Platte 5 und der Buchse 6 abgegeben, und demgemäß
wird ein derartiges Problem nicht verursacht.
Bei dem in Fig. 3 und Fig. 4 gezeigten zweiten
Ausführungsbeispiel ist der Anschlagkolben 60 in eine
konische Öffnung 62a eines Führungsrings 62 eingepaßt, wenn
der Flügelrotor 9 an der am meisten rückgestellten
Winkelposition gegenüber dem Gleitgehäuse 3 so angeordnet
ist, daß die relative Schwenkbewegung zwischen dem
Gleitgehäuse 3 und dem Flügelrotor 9 eingeengt ist.
Der Durchmesser des zylindrischen Abschnitts 60a des
Anschlagkolbens 60 ist kleiner als der des zylindrischen
Abschnitts 7a des Anschlagkolbens 7 bei dem ersten
Ausführungsbeispiel, und innere Durchmesser eines
Führungsrings 61 und des Führungsrings 62 werden kleiner.
Dadurch ist die mit Druck beaufschlagte Fläche der
Druckaufnahmefläche des Anschlagkolbens 60, die den
hydraulischen Druck von der hydraulischen Kammer 29 in einer
Richtung des Herausziehens aus der konischen Öffnung 62a
aufnimmt, größer als die mit Druck beaufschlagte Fläche der
Druckaufnahmefläche des Anschlagkolbens 60, die den
hydraulischen Druck von der hydraulischen Kammer 30 in der
Richtung des Herausziehens aus der konischen Öffnung 62a
aufnimmt. Des weiteren ist die hydraulische Druckkammer 29
über einen Ölkanal 64 mit der vorstellenden hydraulischen
Druckkammer 15 verbunden und die hydraulische Druckkammer 30
ist über einen Ölkanal 63 mit der rückstellenden
hydraulischen Druckkammer 10 verbunden. D.h., daß die
Verbindungen zwischen der rückstellenden hydraulischen
Druckkammer 10 und der vorstellenden hydraulischen
Druckkammer 15, und zwischen der hydraulischen Druckkammer 29
und der hydraulischen Druckkammer 30 umgekehrt zu denen beim
ersten Ausführungsbeispiel sind. Demgemäß wird die
Druckaufnahmefläche des Anschlagkolbens 60, die den
hydraulischen Druck von der hydraulischen Druckkammer 29 in
einer Richtung des Lösens der Einengung aufnimmt, die erste
Druckaufnahmefläche, und die Druckaufnahmefläche des
Anschlagkolbens 60, die den hydraulischen Druck von der
hydraulischen Druckkammer 30 in der Richtung des Lösens der
Einengung aufnimmt, wird die zweite Druckaufnahmefläche.
Obwohl gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel die Form des
Anschlagkolbens 60 von der beim ersten Ausführungsbeispiel
unterschiedlich ist, ist der Vorgang, wobei der Anschlagstift
60 die hydraulischen Drücke von der rückstellenden
hydraulischen Druckkammer 10 und der vorstellenden
hydraulischen Druckkammer 15 aufnimmt, derselbe wie bei dem
ersten Ausführungsbeispiel. D.h., daß der Anschlagkolben 60
stetig aus der konischen Öffnung 62a herausgezogen werden
kann und der Flügelrotor 9 zu der vorstellenden Seite gedreht
werden kann, selbst wenn der hydraulische Betriebsdruck bei
einem Zustand niedrig ist, wobei der Flügelrotor 9 an der am
meisten rückgestellten Winkelposition gegenüber dem
Gleitgehäuse 3 angeordnet ist.
Bei dem in Fig. 5 gezeigten dritten Ausführungsbeispiel ist
die Vorrichtung so aufgebaut, um die Ventilsteuerzeiten von
Auslaßventilen zu steuern.
Der Aufbau des Anschlagkolbens 60 bei dem dritten
Ausführungsbeispiel ist derselbe wie bei dem zweiten
Ausführungsbeispiel. D.h., daß die Positionen der ersten
Druckaufnahmefläche und der zweiten Druckaufnahmefläche des
Anschlagkolbens 60 dieselben wie bei dem zweiten
Ausführungsbeispiel sind. Gemäß dem Anschlagkolben 60 bei dem
dritten Ausführungsbeispiel ist jedoch der Anschlagkolben 60
in die konische Öffnung des Führungsrings eingepaßt, wenn der
Flügelrotor 9 an der am meisten vorgestellten Winkelposition
gegenüber dem Gleitgehäuse 3 angeordnet ist, wie in Fig. 5
gezeigt ist, wodurch die relative Schwenkbewegung zwischen
dem Gleitgehäuse 3 und dem Flügelrotor 9 eingeengt ist. Die
am meisten vorgestellte Winkelposition des Flügelrotors 9
gegenüber dem Gleitgehäuse 3 ist auf der Seite des anderen
Endabschnitts der Aufnahmekammer 40 in der Umfangsrichtung
angeordnet.
Der durch die erste Druckaufnahmefläche des Anschlagkolbens
60 aufgenommene hydraulische Druck ist der hydraulische Druck
der rückstellenden hydraulischen Druckkammer 10, der über
einen Ölkanal 65 eingeführt wird, und der durch die zweite
Druckaufnahmefläche des Anschlagkolbens 60 aufgenommene
hydraulische Druck ist der hydraulische Druck der
vorstellenden hydraulischen Druckkammer 15, der über einen
Ölkanal 66 eingeführt wird.
Wenn das Betriebsöl der rückstellenden hydraulischen
Druckkammer 10 bei dem in Fig. 5 gezeigten Zustand zugeführt
wird und der Flügelrotor 9 gegenüber dem Gleitgehäuse 3 zu
der rückstellenden Seite geschwenkt ist, wird der
Anschlagkolben 60 sicher aus der konischen Öffnung
herausgezogen und deshalb wird der Flügelrotor 9 gegenüber
dem Gleitgehäuse 3 in der rückstellenden Richtung gedreht,
selbst wenn die Drehzahl des Motors niedrig ist und
hydraulische Betriebsdruck niedrig ist.
Bei dem in Fig. 6 und Fig. 7 gezeigten vierten
Ausführungsbeispiel ist die Vorrichtung so aufgebaut, um die
Ventilsteuerzeiten der Einlaßventile wie bei dem ersten und
dem zweiten Ausführungsbeispiel zu steuern.
Der Anschlagkolben 60 ist in die konische Öffnung 62a des
Führungsrings 62 eingepaßt, wenn der Flügelrotor 9 an der am
meisten rückgestellten Winkelposition gegenüber einem
Gleitgehäuse 75 angeordnet ist und die relative
Schwenkbewegung zwischen dem Gleitgehäuse 75 und dem
Flügelrotor 9 eingeengt ist.
Bei diesem Ausführungsbeispiel wird die Antriebskraft der
Kurbelwelle 100 durch ein Zahnriemenrad 70 über einen
Zahnriemen aufgenommen. Das Zahnriemenrad 70 weist einen
Flanschabschnitt 71 und einen Nabenabschnitt 72 auf. Ein in
dem Nabenabschnitt 72 des Zahnriemenrads 70 ausgebildeter
Verbindungskanal 72a ist zu der Atmosphäre hin offen, und die
Bewegung des Anschlagkolbens 60 wird dadurch erleichtert, daß
der Verbindungskanal 72a über den Verbindungskanal 24 mit der
Aufnahmeöffnung 23 verbunden ist.
Bei dem Gleitgehäuse 75 sind die Umfangswand und die
Seitenwand einstückig ausgebildet, und ein Flanschabschnitt
76 ist von der offenen Seite der Umfangswand zu der äußeren
Seite hin in der radialen Richtung ausgebildet. Das
Zahnriemenrad 70 und das Gleitgehäuse 75 bilden ein
Gehäuseelement, und der Flanschabschnitt 71 und der
Flanschabschnitt 76 sind durch festes Anschrauben der Bolzen
77 koaxial befestigt. Das Gleitgehäuse 75 ist mit drei
Flügeln 75a, 75b und 75c versehen, wie in Fig. 7 gezeigt ist.
Der Flügelrotor 9 und die Buchse 6 sind durch einen Bolzen 80
einstückig an der Nockenwelle 2 befestigt.
Eine Seitenwand 75d des Gleitgehäuses 75, die die Buchse 6
axial stützt, die an ihrer dem Zahnriemenrad 70
entgegengesetzten Seite den abtriebsseitigen Drehkörper
bildet, ist mit einem Deckel 81 bedeckt, der durch Bolzen 82
fest an dem Gleitgehäuse 75 angeschraubt ist.
Der Spalt zwischen der inneren Umfangswand des
Nabenabschnitts des Zahnriemenrads 70 und der Nockenwelle 2
ist so mit einer langen Dichtlänge versehen, daß Luft und das
Betriebsöl in den jeweiligen hydraulischen Druckkammern nicht
von dem Spalt lecken. Der Spalt zwischen dem Gleitgehäuse 75
und der Buchse 6 ist jedoch so mit einer kurzen Dichtlänge
versehen, daß Luft und das Betriebsöl in den jeweiligen
hydraulischen Druckkammern von dem Spalt lecken. Der Deckel
81 ist angebracht, um zu verhindern, daß Betriebsöl, das aus
dem Spalt zwischen dem Gleitgehäuse 75 und der Buchse 6
leckt, zu einem Abschnitt durchsickert, der das Zahnriemenrad
70 mit dem Zahnriemen koppelt, und um zu verhindern, daß der
Zahnriemen durchrutscht.
Luft und das Betriebsöl, die in den Deckel 81 lecken, werden
an einer von dem Zahnriemenrad 70 fernen Position über einen
Ölkanal 80a, der in dem Bolzen 80 vorgesehen ist, und einen
Ölkanal 2a, der in der Nockenwelle 2 vorgesehen ist, an die
Außenseite der Vorrichtung abgegeben, und demgemäß wird
verhindert, daß der Zahnriemen durch das Betriebsöl benetzt
wird.
Bei der Drehphaseneinstellvorrichtung, die zum Einstellen der
Ventilsteuerzeiten eines Motors verwendet werden kann, ist
der Anschlagkolben 7 so eingerichtet, daß er mit der
konischen Öffnung 22a des Gleitgehäuses 3, 75 so in Eingriff
bringbar und außer Eingriff bringbar ist, daß die relative
Schwenkbewegung zwischen dem Gleitgehäuse 3, 75 und dem
Flügelrotor 9 an der am meisten rückgestellten Position
eingeengt ist. Die hydraulische Druckkammer 29 ist mit der
rückstellenden hydraulischen Druckkammer 10 verbunden,
während die hydraulische Druckkammer 30 mit der vorstellenden
hydraulischen Druckkammer 15 verbunden ist. Die mit Druck
beaufschlagte Fläche des Anschlagkolbens 7, 60, die den
hydraulischen Druck von der hydraulischen Druckkammer 30 in
der Richtung des Lösens der Einengung aufnimmt, ist größer
eingerichtet als die mit Druck beaufschlagte Fläche des
Anschlagkolbens 7, 60, die den hydraulischen Druck von der
hydraulischen Druckkammer 29 in der Richtung des Lösens der
Einengung aufnimmt. Wenn Betriebsöl der vorstellenden
hydraulischen Druckkammer bei dem Zustand zugeführt wird,
wobei der Anschlagkolben 7, 60 in die konische Öffnung 22a,
62a eingepaßt ist, wird der Anschlagkolben 7, 60 selbst bei
einem niedrigen hydraulischen Druck sicher aus der konischen
Öffnung 22a, 62a herausgezogen.
Gemäß den vorhergehenden Ausführungsbeispielen der vorstehend
erläuterten Erfindung sind der Anschlagkolben und der
Führungsring mit der konischen Öffnung vorgesehen, um die
relative Schwenkbewegung zwischen dem Gleitgehäuse und dem
Flügelrotor an der am meisten rückgestellten Winkelposition
oder der am meisten vorgestellten Winkelposition des
Flügelrotors gegenüber dem Gleitgehäuse einzuengen. Des
weiteren sind die erste Druckaufnahmefläche und die zweite
Druckaufnahmefläche an dem Anschlagkolben als die
Druckaufnahmeflächen zum Aufnehmen der hydraulischen Drücke
in der Richtung des Herausziehens aus der konischen Öffnung
vorgesehen, und die mit Druck beaufschlagte Fläche der ersten
Druckaufnahmefläche ist größer eingerichtet als die mit Druck
beaufschlagte Fläche der zweiten Druckaufnahmefläche. Dadurch
kann der Anschlagkolben sicher aus der konischen Öffnung
herausgezogen werden und die relative Schwenkbewegung
zwischen dem Gleitgehäuse und dem Flügelrotor, d. h. die
relative Phasensteuerung der Nockenwelle gegenüber der
Kurbelwelle kann ausgeführt werden, indem der hydraulische
Druck der vorstellenden hydraulischen Druckkammer auf die
erste Druckaufnahmefläche aufgebracht wird, wenn die relative
Schwenkbewegung an der am meisten rückgestellten
Winkelposition eingeengt ist, und indem der hydraulische
Druck der rückstellenden hydraulischen Druckkammer auf die
erste Druckaufnahmefläche aufgebracht wird, wenn die relative
Schwenkbewegung an der am meisten vorgestellten
Winkelposition eingeengt ist, wenn der Flügelrotor von der
eingeengten Position zu der vorstellenden Richtung oder der
rückstellenden Richtung geschwenkt wird, selbst wenn der
hydraulische Druck des Betriebsöls bei einer niedrigen
Drehzahl des Motors niedrig ist. Demgemäß kann die
Ventilsteuerzeit sicher eingestellt werden, ohne daß die
Antriebsquelle vergrößert wird und ohne daß der
Anlageabschnitt vergrößert wird, und mit der begrenzten
Antriebskraft der Antriebsquelle und der begrenzten mit Druck
beaufschlagten Fläche des Anlageabschnitts.
Des weiteren wird der Anschlagkolben gemäß den vorhergehenden
Ausführungsbeispielen in die axiale Richtung bewegt und in
die konische Öffnung eingepaßt; die Vorrichtung kann jedoch
so aufgebaut sein, daß der Anschlagkolben in die radiale
Richtung bewegt wird, um in die konische Öffnung eingepaßt zu
werden.
Des weiteren wird gemäß den vorhergehenden
Ausführungsbeispielen die drehende Antriebskraft der
Kurbelwelle durch das Zahnriemenrad auf die Nockenwelle
übertragen; es kann jedoch alternativ ein Kettenrad oder
dergleichen verwendet werden. Des weiteren kann die
Antriebskraft der Kurbelwelle als die Antriebswelle durch ein
Flügelelement aufgenommen werden, wobei die Nockenwelle als
die Abtriebswelle und das Gehäuseelement einstückig gedreht
werden können.
Die Erfindung ist nicht auf die offenbarten
Ausführungsbeispiele und Abwandlungen beschränkt, sondern
kann geändert werden, ohne vom Kern der Erfindung
abzuweichen.
Claims (15)
1. Drehphaseneinstellvorrichtung zum Einstellen einer
Drehphase zwischen einer Antriebswelle und einer
Abtriebswelle mit:
einer ersten Kammer (10-15) zum Ändern der Drehphase der Antriebswelle (100) und der Abtriebswelle (2) in eine Richtung durch Einführen eines ersten Fluiddrucks;
einer zweiten Kammer (10-15) zum Ändern der Drehphase der Antriebswelle (100) und der Abtriebswelle (2) in die andere Richtung durch Einführen eines zweiten Fluiddrucks; und
einem einengenden Element (7, 60) zum Fixieren der Drehphase zwischen der Antriebswelle (100) und der Abtriebswelle (2), wobei das einengende Element (7, 60) eine erste Druckaufnahmefläche (7a, 60b) zum Aufnehmen des ersten Fluiddrucks und eine zweite Druckaufnahmefläche (7b, 60a) zum Aufnehmen des zweiten Fluiddrucks hat, so daß ein Zustand der Einengung durch den ersten und den zweiten Fluiddruck geändert wird,
wobei die erste Druckaufnahmefläche (7a, 60b) größer als die zweite Druckaufnahmefläche ist.
einer ersten Kammer (10-15) zum Ändern der Drehphase der Antriebswelle (100) und der Abtriebswelle (2) in eine Richtung durch Einführen eines ersten Fluiddrucks;
einer zweiten Kammer (10-15) zum Ändern der Drehphase der Antriebswelle (100) und der Abtriebswelle (2) in die andere Richtung durch Einführen eines zweiten Fluiddrucks; und
einem einengenden Element (7, 60) zum Fixieren der Drehphase zwischen der Antriebswelle (100) und der Abtriebswelle (2), wobei das einengende Element (7, 60) eine erste Druckaufnahmefläche (7a, 60b) zum Aufnehmen des ersten Fluiddrucks und eine zweite Druckaufnahmefläche (7b, 60a) zum Aufnehmen des zweiten Fluiddrucks hat, so daß ein Zustand der Einengung durch den ersten und den zweiten Fluiddruck geändert wird,
wobei die erste Druckaufnahmefläche (7a, 60b) größer als die zweite Druckaufnahmefläche ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei:
das einengende Element (7, 60) so aufgebaut ist, um die Drehphase zwischen den Wellen (2, 100) zu fixieren, wenn die Abtriebswelle (2) an der am meisten rückgestellten Winkelposition (Fig. 1-4, 6, 7) gegenüber der Antriebswelle (100) angeordnet ist; und
die erste Kammer (13, 14, 15) so aufgebaut ist, um die Drehphase der Antriebswelle (100) und der Abtriebswelle (2) durch den ersten Fluiddruck in eine vorstellende Richtung zu ändern.
das einengende Element (7, 60) so aufgebaut ist, um die Drehphase zwischen den Wellen (2, 100) zu fixieren, wenn die Abtriebswelle (2) an der am meisten rückgestellten Winkelposition (Fig. 1-4, 6, 7) gegenüber der Antriebswelle (100) angeordnet ist; und
die erste Kammer (13, 14, 15) so aufgebaut ist, um die Drehphase der Antriebswelle (100) und der Abtriebswelle (2) durch den ersten Fluiddruck in eine vorstellende Richtung zu ändern.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei:
das einengende Element (7, 60) so aufgebaut ist, um die Drehphase zwischen den Wellen (2, 100) zu fixieren, wenn die Abtriebswelle (2) an der am meisten vorgestellten Winkelposition (Fig. 5) gegenüber der Antriebswelle (100) angeordnet ist; und
die erste Kammer (10, 11, 12) so aufgebaut ist, um die Drehphase zwischen der Antriebswelle (100) und der Abtriebswelle (2) durch den ersten Fluiddruck in eine rückstellende Richtung zu ändern.
das einengende Element (7, 60) so aufgebaut ist, um die Drehphase zwischen den Wellen (2, 100) zu fixieren, wenn die Abtriebswelle (2) an der am meisten vorgestellten Winkelposition (Fig. 5) gegenüber der Antriebswelle (100) angeordnet ist; und
die erste Kammer (10, 11, 12) so aufgebaut ist, um die Drehphase zwischen der Antriebswelle (100) und der Abtriebswelle (2) durch den ersten Fluiddruck in eine rückstellende Richtung zu ändern.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei:
das einengende Element (7, 60) einen Anschlagkolben (7) mit einer vorderen Endfläche (7a) als die erste Druckaufnahmefläche und einen Flanschabschnitt (7b) als die zweite Druckaufnahmefläche umfaßt.
das einengende Element (7, 60) einen Anschlagkolben (7) mit einer vorderen Endfläche (7a) als die erste Druckaufnahmefläche und einen Flanschabschnitt (7b) als die zweite Druckaufnahmefläche umfaßt.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1, die des weiteren folgendes
aufweist:
Kanäle (27, 32) zum Aufbringen des ersten Fluiddrucks auf die erste Kammer (15); und
einen Kanal (37, 64) zum Einführen des ersten Fluiddrucks von der ersten Kammer (15) auf die erste Druckaufnahmefläche.
Kanäle (27, 32) zum Aufbringen des ersten Fluiddrucks auf die erste Kammer (15); und
einen Kanal (37, 64) zum Einführen des ersten Fluiddrucks von der ersten Kammer (15) auf die erste Druckaufnahmefläche.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, die des weiteren folgendes
aufweist:
Kanäle (26, 31) zum Aufbringen des zweiten Fluiddrucks auf die zweite Kammer (10); und
einen Kanal (36, 63) zum Einführen des zweiten Fluiddrucks von der zweiten Kammer (36) auf die zweite Druckaufnahmefläche.
Kanäle (26, 31) zum Aufbringen des zweiten Fluiddrucks auf die zweite Kammer (10); und
einen Kanal (36, 63) zum Einführen des zweiten Fluiddrucks von der zweiten Kammer (36) auf die zweite Druckaufnahmefläche.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1, die des weiteren folgende
Elemente aufweist:
ein Gehäuseelement (3, 75), das eine Aufnahmekammer (40) bildet, die sich entlang einer Umfangsrichtung erstreckt; und
ein Flügelelement (9), das in der Aufnahmekammer (40) angeordnet ist und in der Lage ist, gegenüber dem Gehäuseelement (3, 75) in einem vorgegebenen Winkelbereich in Übereinstimmung mit der Aufnahmekammer (40) zu schwenken,
wobei das Gehäuseelement (3, 75) und das Flügelelement (9) zwischen sich die erste Kammer und die zweite Kammer definieren.
ein Gehäuseelement (3, 75), das eine Aufnahmekammer (40) bildet, die sich entlang einer Umfangsrichtung erstreckt; und
ein Flügelelement (9), das in der Aufnahmekammer (40) angeordnet ist und in der Lage ist, gegenüber dem Gehäuseelement (3, 75) in einem vorgegebenen Winkelbereich in Übereinstimmung mit der Aufnahmekammer (40) zu schwenken,
wobei das Gehäuseelement (3, 75) und das Flügelelement (9) zwischen sich die erste Kammer und die zweite Kammer definieren.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei:
das einengende Element (7, 60) einen Anschlagkolben (7, 60) umfaßt, der in dem Flügelelement (9) untergebracht ist und in eine in dem Gehäuseelement (3, 75) vorgesehene Öffnung (22a, 62a) eingepaßt ist, um die Wellen (2, 100) einzuengen.
das einengende Element (7, 60) einen Anschlagkolben (7, 60) umfaßt, der in dem Flügelelement (9) untergebracht ist und in eine in dem Gehäuseelement (3, 75) vorgesehene Öffnung (22a, 62a) eingepaßt ist, um die Wellen (2, 100) einzuengen.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei:
das Flügelelement (9) einen Kanal (36) hat, der die zweite Druckaufnahmefläche von der zweiten Kammer (10) aus erreicht.
das Flügelelement (9) einen Kanal (36) hat, der die zweite Druckaufnahmefläche von der zweiten Kammer (10) aus erreicht.
10. Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei:
das einengende Element (7, 60) so aufgebaut ist, um die Drehphase zwischen den Wellen (2, 100) zu fixieren, wenn die Abtriebswelle (2) an der am meisten rückgestellten Winkelposition (Fig. 1-4, 6, 7) gegenüber der Antriebswelle (100) angeordnet ist; und
die erste Kammer (13, 14, 15) so aufgebaut ist, um die Drehphase der Antriebswelle (100) und der Abtriebswelle (2) durch den ersten Fluiddruck in eine vorstellende Richtung zu ändern.
das einengende Element (7, 60) so aufgebaut ist, um die Drehphase zwischen den Wellen (2, 100) zu fixieren, wenn die Abtriebswelle (2) an der am meisten rückgestellten Winkelposition (Fig. 1-4, 6, 7) gegenüber der Antriebswelle (100) angeordnet ist; und
die erste Kammer (13, 14, 15) so aufgebaut ist, um die Drehphase der Antriebswelle (100) und der Abtriebswelle (2) durch den ersten Fluiddruck in eine vorstellende Richtung zu ändern.
11. Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei:
das einengende Element (7, 60) so aufgebaut ist, um die Drehphase zwischen den Wellen (2, 100) zu fixieren, wenn die Abtriebswelle (2) an der am meisten vorgestellten Winkelposition (Fig. 5) gegenüber der Antriebswelle (100) angeordnet ist; und
die erste Kammer (10, 11, 12) so aufgebaut ist, um die Drehphase zwischen der Antriebswelle (100) und der Abtriebswelle (2) durch den ersten Fluiddruck in eine rückstellende Richtung zu ändern.
das einengende Element (7, 60) so aufgebaut ist, um die Drehphase zwischen den Wellen (2, 100) zu fixieren, wenn die Abtriebswelle (2) an der am meisten vorgestellten Winkelposition (Fig. 5) gegenüber der Antriebswelle (100) angeordnet ist; und
die erste Kammer (10, 11, 12) so aufgebaut ist, um die Drehphase zwischen der Antriebswelle (100) und der Abtriebswelle (2) durch den ersten Fluiddruck in eine rückstellende Richtung zu ändern.
12. Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei:
das einengende Element (7, 60) einen Anschlagkolben (7) umfaßt, der eine vordere Endfläche (7a) als die erste Druckaufnahmefläche und einen Flanschabschnitt (7b) als die zweite Druckaufnahmefläche hat.
das einengende Element (7, 60) einen Anschlagkolben (7) umfaßt, der eine vordere Endfläche (7a) als die erste Druckaufnahmefläche und einen Flanschabschnitt (7b) als die zweite Druckaufnahmefläche hat.
13. Vorrichtung nach Anspruch 7, die des weiteren folgendes
aufweist:
Kanäle (27, 32) zum Aufbringen des ersten Fluiddrucks auf die erste Kammer (15); und
einen Kanal (37, 64) zum Einführen des ersten Fluiddrucks von der ersten Kammer (15) auf die erste Druckaufnahmefläche.
Kanäle (27, 32) zum Aufbringen des ersten Fluiddrucks auf die erste Kammer (15); und
einen Kanal (37, 64) zum Einführen des ersten Fluiddrucks von der ersten Kammer (15) auf die erste Druckaufnahmefläche.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, die des weiteren folgendes
aufweist:
Kanäle (26, 31) zum Aufbringen des zweiten Fluiddrucks auf die zweite Kammer (10); und
einen Kanal (36, 63) zum Einführen des zweiten Fluiddrucks von der zweiten Kammer (36) auf die zweite Druckaufnahmefläche.
Kanäle (26, 31) zum Aufbringen des zweiten Fluiddrucks auf die zweite Kammer (10); und
einen Kanal (36, 63) zum Einführen des zweiten Fluiddrucks von der zweiten Kammer (36) auf die zweite Druckaufnahmefläche.
15. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei:
die Antriebswelle (100) eine Kurbelwelle eines Motors umfaßt; und
die Abtriebswelle (2) eine Nockenwelle das Motors umfaßt, um zumindest ein Ventil der Einlaßventile und der Auslaßventile des Motors zu öffnen und zu schließen.
die Antriebswelle (100) eine Kurbelwelle eines Motors umfaßt; und
die Abtriebswelle (2) eine Nockenwelle das Motors umfaßt, um zumindest ein Ventil der Einlaßventile und der Auslaßventile des Motors zu öffnen und zu schließen.
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