DE19742947A1 - Drehphaseneinstellvorrichtung mit einem Anschlagkolben - Google Patents

Drehphaseneinstellvorrichtung mit einem Anschlagkolben

Info

Publication number
DE19742947A1
DE19742947A1 DE19742947A DE19742947A DE19742947A1 DE 19742947 A1 DE19742947 A1 DE 19742947A1 DE 19742947 A DE19742947 A DE 19742947A DE 19742947 A DE19742947 A DE 19742947A DE 19742947 A1 DE19742947 A1 DE 19742947A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
chamber
fluid pressure
pressure
hydraulic pressure
output shaft
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
DE19742947A
Other languages
English (en)
Inventor
Michio Adachi
Teruki Kataoka
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Corp
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Denso Corp
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Denso Corp, Toyota Motor Corp filed Critical Denso Corp
Publication of DE19742947A1 publication Critical patent/DE19742947A1/de
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/34Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift
    • F01L1/344Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear
    • F01L1/3442Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear using hydraulic chambers with variable volume to transmit the rotating force
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T74/00Machine element or mechanism
    • Y10T74/21Elements
    • Y10T74/2101Cams
    • Y10T74/2102Adjustable

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Valve Device For Special Equipments (AREA)
  • Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)

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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei:
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.
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.
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.
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.
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.
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.
DE19742947A 1996-10-02 1997-09-29 Drehphaseneinstellvorrichtung mit einem Anschlagkolben Ceased DE19742947A1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP26216596A JP3262207B2 (ja) 1996-10-02 1996-10-02 内燃機関用バルブタイミング調整装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE19742947A1 true DE19742947A1 (de) 1998-04-16

Family

ID=17371972

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19742947A Ceased DE19742947A1 (de) 1996-10-02 1997-09-29 Drehphaseneinstellvorrichtung mit einem Anschlagkolben

Country Status (4)

Country Link
US (1) US5832887A (de)
JP (1) JP3262207B2 (de)
DE (1) DE19742947A1 (de)
GB (1) GB2319071B (de)

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005004281B3 (de) * 2005-01-28 2006-01-05 Hydraulik-Ring Gmbh Nockenwellenversteller mit spielfreier Verriegelung
US7497193B2 (en) 2006-01-18 2009-03-03 Hydraulik-Ring Gmbh Rotor of a camshaft adjuster
DE102006019435B4 (de) * 2006-01-18 2010-06-02 Hydraulik-Ring Gmbh Rotor eines Nockenwellenverstellers
WO2011104054A3 (de) * 2010-02-26 2011-10-20 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Vorrichtung zur variablen einstellung der steuerzeiten von gaswechselventilen einer brennkraftmaschine
CN101532406B (zh) * 2008-03-10 2011-12-28 通用汽车环球科技运作公司 用于双独立凸轮定相的双凸轮相位器
DE102010063699A1 (de) 2010-12-21 2012-06-21 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Nockenwellenversteller
EP2479387A1 (de) * 2011-01-24 2012-07-25 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Vorrichtung zur Veränderung der relativen Winkellage einer Nockenwelle gegenüber einer Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine
WO2014187450A1 (de) * 2013-05-23 2014-11-27 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Flügelzellenversteller für eine nockenwellenverstelleinrichtung
WO2015169295A1 (de) * 2014-05-07 2015-11-12 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Nockenwellenversteller mit einstellbarer verriegelungsbolzenlagerung
WO2015149763A3 (de) * 2014-04-04 2015-12-10 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Nockenwellenversteller

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6173686B1 (en) * 1997-09-29 2001-01-16 Aisin Seiki Kabushiki Kaisha Valve timing control device
US6269785B1 (en) * 1998-01-29 2001-08-07 Denso Corporation Variable valve timing mechanism
KR100338204B1 (ko) * 1998-03-25 2002-05-27 도오다 고오이찌로 내연 기관의 밸브 타이밍 제어 장치
DE19961193B4 (de) * 1999-12-18 2009-06-10 Schaeffler Kg Rotationskolbenversteller
JP2001355462A (ja) * 2000-06-09 2001-12-26 Denso Corp 内燃機関の可変バルブタイミング制御装置
JP3971887B2 (ja) 2000-06-22 2007-09-05 株式会社日立製作所 内燃機関のバルブタイミング変更装置
JP3983457B2 (ja) 2000-06-22 2007-09-26 株式会社日立製作所 内燃機関のバルブタイミング変更装置
JP4507151B2 (ja) * 2000-10-06 2010-07-21 株式会社デンソー バルブタイミング調整装置
JP3946430B2 (ja) 2000-10-20 2007-07-18 株式会社日立製作所 内燃機関のバルブタイミング制御装置
GB2369175A (en) 2000-11-18 2002-05-22 Mechadyne Plc Variable phase coupling
JP3476786B2 (ja) 2001-04-20 2003-12-10 株式会社日立ユニシアオートモティブ 内燃機関のバルブタイミング制御装置
KR100412827B1 (ko) 2001-06-20 2003-12-31 현대자동차주식회사 자동차 엔진의 밸브타이밍 가변장치
JP2003113703A (ja) 2001-10-03 2003-04-18 Denso Corp バルブタイミング調整装置
US6705260B2 (en) 2002-04-22 2004-03-16 Borgwarner Inc. Reed valve VCT phaser with worm trails
US6948467B2 (en) * 2004-02-27 2005-09-27 Delphi Technologies, Inc. Locking pin mechanism for a vane-type cam phaser
DE102004012460B3 (de) * 2004-03-11 2005-10-13 Hydraulik-Ring Gmbh Nockenwellenversteller mit konstruktiv frei wählbarer Verriegelungsposition
WO2005124110A1 (ja) 2004-06-22 2005-12-29 Aisin Seiki Kabushiki Kaisha 弁開閉時期制御装置
US9243523B2 (en) 2012-01-16 2016-01-26 Aisin Seiki Kabushiki Kaisha Valve timing control device
US9133735B2 (en) 2013-03-15 2015-09-15 Kohler Co. Variable valve timing apparatus and internal combustion engine incorporating the same
US9889893B2 (en) 2016-02-26 2018-02-13 Cnh Industrial America Llc Suspension system for a work vehicle and related sensor assembly

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0192504A (ja) * 1987-09-30 1989-04-11 Aisin Seiki Co Ltd 弁開閉時期制御装置
GB8811532D0 (en) * 1988-05-16 1988-06-22 Lumonics Ltd Beam combining unit
US5107804A (en) * 1989-10-16 1992-04-28 Borg-Warner Automotive Transmission & Engine Components Corporation Variable camshaft timing for internal combustion engine
US5172659A (en) * 1989-10-16 1992-12-22 Borg-Warner Automotive Transmission & Engine Components Corporation Differential pressure control system for variable camshaft timing system
JP3283061B2 (ja) * 1992-06-19 2002-05-20 株式会社日立製作所 旋回スクロールの加工法
DE4237193A1 (de) * 1992-11-04 1994-05-05 Bosch Gmbh Robert Verfahren zur Ansteuerung einer Einrichtung zum relativen Verdrehen einer Welle und Einrichtung zum relativen Verdrehen der Welle einer Brennkraftmaschine
JP3820478B2 (ja) * 1994-05-13 2006-09-13 株式会社デンソー ベーン式回転位相調節装置
GB2302391B (en) * 1995-06-14 1999-08-18 Nippon Denso Co Control apparatus for varying the rotational or angular phase between two rotational shafts
US5797361A (en) * 1996-04-03 1998-08-25 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Variable valve timing mechanism for internal combustion engine

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7331318B2 (en) 2005-01-28 2008-02-19 Hydraulik-Ring Gmbh Camshaft adjuster with play-free locking
DE102005004281B3 (de) * 2005-01-28 2006-01-05 Hydraulik-Ring Gmbh Nockenwellenversteller mit spielfreier Verriegelung
US7497193B2 (en) 2006-01-18 2009-03-03 Hydraulik-Ring Gmbh Rotor of a camshaft adjuster
DE102006019435B4 (de) * 2006-01-18 2010-06-02 Hydraulik-Ring Gmbh Rotor eines Nockenwellenverstellers
CN101532406B (zh) * 2008-03-10 2011-12-28 通用汽车环球科技运作公司 用于双独立凸轮定相的双凸轮相位器
US8978607B2 (en) 2010-02-26 2015-03-17 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Device for variably adjusting the control times of gas exchange valves of an internal combustion engine
WO2011104054A3 (de) * 2010-02-26 2011-10-20 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Vorrichtung zur variablen einstellung der steuerzeiten von gaswechselventilen einer brennkraftmaschine
CN102782263B (zh) * 2010-02-26 2016-01-20 舍弗勒技术股份两合公司 可变地调节内燃机换气阀控制时间的装置
CN102782263A (zh) * 2010-02-26 2012-11-14 谢夫勒科技股份两合公司 可变地调节内燃机换气阀控制时间的装置
DE102010063699A1 (de) 2010-12-21 2012-06-21 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Nockenwellenversteller
EP2479387A1 (de) * 2011-01-24 2012-07-25 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Vorrichtung zur Veränderung der relativen Winkellage einer Nockenwelle gegenüber einer Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine
WO2014187450A1 (de) * 2013-05-23 2014-11-27 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Flügelzellenversteller für eine nockenwellenverstelleinrichtung
WO2015149763A3 (de) * 2014-04-04 2015-12-10 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Nockenwellenversteller
US10190448B2 (en) 2014-04-04 2019-01-29 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Camshaft adjuster
WO2015169295A1 (de) * 2014-05-07 2015-11-12 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Nockenwellenversteller mit einstellbarer verriegelungsbolzenlagerung

Also Published As

Publication number Publication date
JPH10110603A (ja) 1998-04-28
GB2319071B (en) 2000-06-07
US5832887A (en) 1998-11-10
JP3262207B2 (ja) 2002-03-04
GB9720206D0 (en) 1997-11-26
GB2319071A (en) 1998-05-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE19742947A1 (de) Drehphaseneinstellvorrichtung mit einem Anschlagkolben
DE19655433B4 (de) Dreh- oder Winkelphasen-Steuervorrichtung,
EP0335083B1 (de) Vorrichtung zur relativen Winkelverstellung zwischen zwei in Antriebsverbindung stehenden Wellen
DE102010056106B4 (de) Getriebeeinheit
DE102007000114B4 (de) Ventilzeitsteuerungs-Steuervorrichtung
DE102015113615B4 (de) Ventilsteuerzeit-Anpassungssystem und Herstellungsverfahren davon
DE3242381C2 (de) Flüssigkeitsreibungskupplung
DE19726300A1 (de) Ventileinstellungs-Regelgerät für einen Motor
DE112017005833T5 (de) Ventilöffnungs-/ventilschliesszeitsteuervorrichtung
DE19860025B4 (de) Ventilsteuerzeitenregelvorrichtung
EP0352436A1 (de) Vorrichtung zur relativen Winkelverstellung zwischen zwei in Antriebsverbindung stehenden Wellen
DE19825288C5 (de) Ventilstellungssteuergerät
DE1286842B (de) Fluessigkeitsreibungskupplung
DE60013549T2 (de) Variable Ventilsteuerungseinrichtung mit einem Verriegelungsschieber
DE10038082A1 (de) Ventilsteuerzeiteneinstellgerät
DE60302926T2 (de) Verriegelungsstift eines Nockenwellenverstellers mit gekrümmter Entlüftungsstrecke zur Erzeugung einer hydraulischen Verzögerung
DE102008042063A1 (de) Ventilzeitabstimmungssteuergerät
DE4108111C2 (de)
EP2002147A1 (de) Drehmomentfühlvorrichtung für ein kegelscheibenumschlingungsgetriebe
DE102016109559B4 (de) Ventiltiming-Steuervorrichtung
DE4302732A1 (en) Valve actuation control system for IC engine - uses hydraulic pressure to control phase difference between camshaft and crankshaft.
DE102010060266B4 (de) Ventilsteuerzeitversteller
DE102017110599A1 (de) Gehäuse für eine Nockenwellenverstellvorrichtung
DE19903622A1 (de) Gerät zur variablen Ventilsteuerung
DE102007000130A1 (de) Ventilzeitsteuereinrichtung mit einer Anhalteeinrichtung

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8125 Change of the main classification

Ipc: F16D 3/10

8131 Rejection