DE19827930C2 - Ventilsteuerungsvorrichtung - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Ventilsteu­ erungsvorrichtung zur Verwendung bei der Steuerung der Öff­ nungs- bzw. Schließzeiten eines Einlass- oder Auslassven­ tils in einem Ventilbetätigungsmechanismus einer Brenn­ kraftmaschine.

In der JP 1-92504 A oder der JP 2-50105 U ist beispielswei­ se eine Ventilsteuerungsvorrichtung beschrieben, mit einer Nockenwelle, die drehbar am Zylinderkopf der Brennkraftma­ schine angebracht ist, einem fest an der Nockenwelle ange­ brachten Rotor, einem Drehübertragungselement mit einem ersten Abschnitt, der um die Umfangsfläche des Rotors ange­ ordnet ist, und mit einem zweiten Abschnitt, welcher um die Umfangsfläche der Nockenwelle angebracht ist, um relativ zu ihr über einen vorbestimmten Bereich zu drehen, um eine Drehkraft von einer Kurbelwellenscheibe zu übertragen, ei­ ner Vielzahl von Flügeln, die an dem Rotor oder dem Dreh­ übertragungselement angeordnet sind, einer zwischen dem Ro­ tor und dem Drehübertragungselement ausgebildeten Flüssig­ keitskammer, die durch die Flügel in Voreilkammern und Nacheilkammern unterteilt ist, ersten Fluidkanälen zum Zu­ führen und Ablassen eines Fluids zu und von den Voreilkam­ mern, und zweiten Fluidkanälen zum Zuführen und Ablassen des Fluids zu und von den Nacheilkammern.

Die in den zuvor genannten japanischen Anmeldungen be­ schriebenen Ventilsteuerungsvorrichtungen haben an den In­ nen-Umfangsflächen des ersten und zweiten Abschnitts sowohl einen ersten als auch einen zweiten Zwischenraum. Der erste Zwischenraum ist zwischen dem ersten Abschnitt des Dreh­ übertragungselements und der Umfangsfläche des Rotors aus­ gebildet. Der erste Zwischenraum hat einen Einfluss auf die Menge der Flüssigkeit, die aus der Flüssigkeitskammer aus­ tritt. Der zweite Zwischenraum ist zwischen dem zweiten Ab­ schnitt des Drehübertragungselements und der Umfangsfläche der Nockenwelle ausgebildet. Der zweite Zwischenraum hat einen Einfluss auf die koaxiale Ausrichtung des Drehüber­ tragungselements und der Nockenwelle zueinander. In den vorgenannten Ventilsteuerungsvorrichtungen wurde die Größe der Zwischenräume nicht als relevant angesehen. Folglich konnte starker Widerstand am ersten und/oder am zweiten Zwischenraum auftreten, der durch Maßabweichungen im Tole­ ranzbereich hervorgerufen wurde. Die Reibkraft zwischen dem Drehübertragungselement und der Nockenwelle kann größer werden, wenn die Maßabweichung des Drehübertragungselements und der Nockenwelle bei der Herstellung größer wird.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte gattungsgemäße Ventilsteuerungsvorrichtung vor­ zuschlagen, die bei verringerten Herstellungskosten eine hohe Betriebssicherheit und lange Lebensdauer hat.

Die Lösung dieser Aufgabe ist durch die Merkmale des An­ spruchs 1 gegeben.

Andere Eigenschaften, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnung deutlich. Es zeigen:

Fig. 1 eine Längsschnittansicht, die schematisch ein Aus­ führungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Ventilsteuerungs­ vorrichtung zeigt;

Fig. 2 eine teilweise aufgebrochene Vorderansicht, die die Beziehung zwischen einem inneren Rotor, einem äußeren Ro­ tor, Flügeln, einem Verriegelungsstift, einer Zahnriemen­ scheibe und dergleichen zeigt, wie sie in Fig. 1 gezeigt sind;

Fig. 3 eine Schnittansicht längs der Linie 3-3 in Fig. 2;

Fig. 4 eine zu Fig. 2 gleiche Ansicht, die jedoch einen Zu­ stand zeigt, in dem der innere Rotor und die Flügel im Uhr­ zeigersinn etwas aus dem Zustand in Fig. 2 relativ zu dem äußeren Rotor verdreht sind;

Fig. 5 eine Schnittansicht längs der Linie 5-5 von Fig. 4;

Fig. 6 eine vergrößerte Schnittansicht, die einen wesentli­ chen Abschnitt von Fig. 4 zeigt;

Fig. 7 eine der Fig. 4 gleiche Ansicht, die jedoch einen Zustand zeigt, in dem der innere Rotor und die Flügel in einem vorbestimmten Ausmaß, von dem Zustand von Fig. 4 aus­ gehend, relativ zu dem äußeren Rotor im Uhrzeigersinn ver­ dreht sind;

Fig. 8 eine Schnittansicht längs der Linie 8-8 von Fig. 7; und

Fig. 9 eine Längsschnittansicht, die schematisch ein ande­ res Ausführungsbeispiel einer Ventilsteuerungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung erläutert.

Eine erfindungsgemäße Ventilsteuerungsvorrichtung, wie sie in Fig. 1 bis 3 gezeigt ist, ist so aufgebaut, dass sie ei­ ne Nockenwelle 10 hat, die drehbar durch einen Zylinderkopf 110 einer Brennkraftmaschine gehalten ist, und einen inne­ ren Rotor 20 aufweist, der einstückig am vorderen Endab­ schnitt der Nockenwelle 10 vorgesehen ist, sowie ein Dreh­ übertragungselement (30, 60, 40, 50) besitzt, das um die Nockenwelle angeordnet ist, um relativ zu ihr innerhalb ei­ nes vorbestimmten Bereichs zu drehen, wobei das Drehüber­ tragungselement (30, 40, 50, 60) aus einem äußeren Rotor 30 (erster Abschnitt des Drehübertragungselements), einer vor­ deren Platte 40, einer Kappe 41, einer hinteren Platte 50 (zweiter Abschnitt des Drehübertragungselements) und einer Zahnriemenscheibe 60 besteht. Vier Flügel 70 sind an dem inneren Rotor 20 angebracht und ein Verriegelungsstift 80 ist in den äußeren Rotor 30 eingebaut. Hier ist die Zahn­ riemenscheibe 60 in bekannter Weise aufgebaut, um die Dreh­ kraft im Uhrzeigersinn in Fig. 2 von der Kurbelwellenschei­ be 61 über einen in Fig. 1 gezeigten Zahnriemen 62 aus Kunstharz oder Gummi zu übertragen.

Die Nockenwelle 10 hat einen bekannten Nocken (nicht ge­ zeigt) zum Öffnen/Schließen eines Einlassventils oder eines Auslassventils (nicht gezeigt) und weist einen Voreilkanal 11 (erster Fluidkanal) und einen Nacheilkanal 12 (zweiter Fluidkanal) auf, welche sich in Axialrichtung der Nocken­ welle 10 erstrecken. Der Voreilkanal 11 ist über einen Ra­ dialkanal 13, einen Ringkanal 14 und einen Verbindungskanal P1 mit einem Verbindungsanschluss 101 eines Umschaltventils 100 verbunden. Ferner ist der Nacheilkanal 12 über einen Ringkanal 15 und einen Verbindungskanal P2 mit einem Ver­ bindungsanschluss 102 des Umschaltventils 100 verbunden.

Das Umschaltventil 100 kann den Ventilkörper 104 in Fig. 1 nach rechts gegen die Wirkung einer Feder 105 verschieben, indem ein Solenoid 103 angeregt wird. Das Umschaltventil 100 ist so aufgebaut, dass es im entregten Zustand die Ver­ bindung zwischen einem Zuführanschluss 106, der mit einer durch die Brennkraftmaschine angetriebenen Ölpumpe (nicht gezeigt) verbunden ist, und dem Verbindungsanschluss 101 sowie die Verbindung zwischen dem Verbindungsanschluss 102 und einem Auslassanschluss 107 herstellt. Wenn es angeregt ist, stellt es die Verbindung zwischen dem Zuführanschluss 106 und dem Verbindungsanschluss 102 sowie die Verbindung zwischen dem Verbindungsanschluss 101 und einem Auslassan­ schluss 108 her. Im Ergebnis wird das Arbeitsöl dem Voreil­ kanal 11 zugeführt, wenn das Solenoid 103 entregt ist, und es wird dem Nacheilkanal 12 zugeführt, wenn das Solenoid erregt ist.

Der innere Rotor 20 ist fest mittels einer Hohlschraube 19 an der Nockenwelle 10 befestigt und hat Flügelnuten 21 zur Befestigung der vier Flügel 70 einzeln in radialen Richtun­ gen. Ferner sind ein Aufnahmeloch 22 zur Aufnahme des Kopf­ abschnitts 81 des Verriegelungsstifts 80 bis zu einem vor­ bestimmten Ausmaß in dem in Fig. 2 gezeigten Zustand vorge­ sehen, in welchem die Nockenwelle 10, der innere Rotor 20 und der äußere Rotor 30 in einer vorbestimmten Phase (die größte Nacheilstellung) relativ zueinander synchronisiert sind, ein Kanal 23 zum Zuführen/Ablassen des Arbeitsöls zu und von dem Aufnahmeloch 22 über den Voreilkanal 11, Kanäle 24 zum Zuführen/Ablassen des Arbeitsöls über den Voreilka­ nal 11 zu und von Voreilkammern R1 (mit Ausnahme der in Fig. 2 rechts unten positionierten Kammer), die durch die einzelnen Flügel 70 begrenzt sind, und Kanäle 25 zum Zufüh­ ren/Ablassen des Arbeitsöls über den Nacheilkanal 12 zu und von Nacheilkammern R2, die durch die einzelnen Flügel 70 begrenzt sind. In und von der Voreilkammer R1, die in Fig. 2 rechts unten angeordnet ist, wird das Arbeitsöl von dem Aufnahmeloch 22 über einen Kanal 31 zugeführt und abgelas­ sen, der in dem äußeren Rotor 30 ausgebildet ist. Das Auf­ nahmeloch 22 ist so gestuft, dass es an seinem äußeren End­ abschnitt einen größeren Durchmesser hat, um den Kopfab­ schnitt des Verriegelungsstifts 80 derart aufzunehmen, dass das obere Ende des Kopfabschnitts 81 an der Stufe anliegt. Dafür ist der großdurchmessrige Abschnitt an seinem äußeren Ende angefast. Jeder Flügel 70 ist durch eine Feder 71 (wie in Fig. 1 gezeigt), die im unteren Abschnitt der Flügelnut 21 angeordnet ist, radial auswärts vorgespannt.

Am Innenumfang des äußeren Rotors 30 ist der äußere Rotor 30 mit dem Außenumfang des inneren Rotors 20 so zusammenge­ baut, dass er relativ dazu in einem vorbestimmten Bereich drehen kann. Es besteht ein Spalt (Zwischenraum) C1 zwi­ schen dem Innenumfang des äußeren Rotors 30 und dem Außen­ umfang des inneren Rotors 20. Der Spalt C1 hat eine vorbe­ stimmte Größe, die sehr klein ist, und ist mit Arbeitsöl gefüllt. An den beiden Seiten des äußeren Rotors 30 sind die vordere Platte 40 und die hintere Platte 50 über Dicht­ elemente 51 und 52 angebracht. Der äußere Rotor 30 ist un­ ter Aufnahme des inneren Rotors 20 mit der Zahnriemenschei­ be 60 mittels einer Schraube B1 fest verbunden. An der vor­ deren Platte 40 ist eine Kappe 41 angebracht, um einen Ka­ nal 42 zur Verbindung des Voreilkanals 11 der Nockenwelle 10 und den Kanälen 23 und 24 des inneren Rotors 20 auszu­ bilden. In dem äußeren Rotor 30 sind ferner Fluiddruckkam­ mern R0 ausgebildet, die die einzelnen Flügel 70 aufnehmen und durch diese in die Voreilkammern R1 und die Nacheilkam­ mern R2 unterteilt werden; ferner ist eine in Radialrich­ tung des äußeren Rotors 30 ausgebildete Bohrung 33 vorgese­ hen, um den Verriegelungsstift 80 und eine Feder 91 zum Vorspannen des Verriegelungsstifts 80 in Richtung auf den inneren Rotor 20 aufzunehmen.

Die Bohrung 33 ist an ihrem äußeren Ende mittels eines Stopfens 92 und einer Dichtung 93 flüssigkeitsdicht ver­ schlossen, um eine Rückdruckkammer R3 auf der Rückseite des Verriegelungsstifts 80 zu bilden. Diese Rückdruckkammer R3 ist, wie in Fig. 2 und 3 gezeigt ist, mit der Innenseite des Zylinderkopfs 110 verbunden. Die Verbindung erfolgt ü­ ber ein Verbindungsloch 34, das im äußeren Rotor 30 ausge­ bildet und mit der Rückdruckkammer R3 verbunden ist, über eine Verbindungsnut 51 (die auch als ein Verbindungsloch ausgeführt werden kann), die in der hinteren Platte 50 aus­ gebildet und mit dem Verbindungsloch 34 an seinem radial äußeren Ende verbunden ist, über eine in der Innenumfangs­ fläche eines Vorsprungsabschnitts 52 (d. h. der Abschnitt ist an seinem Außenumfang mit einer Öldichtung 111, die an dem Zylinderkopf 110 vorgesehen ist, in Eingriff und ist an seinem Innenumfang über einen Spalt (Zwischenraum) C2 dreh­ bar mit der Nockenwelle 10 zusammengefügt) der hinteren Platte 50 axial ausgebildete Verbindungsnut 53 und über ein Verbindungsloch 113, das in einem Nockenwellenhalteab­ schnitt 112 des Zylinderkopfs 110 ausgebildet ist. Die Öff­ nung des Verbindungslochs 34 ist auf der Seite der Bohrung 33 so angeordnet, dass sie von einem Bundabschnitt 82 des Verriegelungsstifts 80 nicht verschlossen werden kann, wenn der Verriegelungsstift 80 gegen die Vorspannkraft der Feder 91 durch das Arbeitsöl bewegt wird, welches über den Kanal 23 dem Aufnahmeloch 22 zugeführt wird. Ferner wird der Stopfen 92 durch die Zahnriemenscheibe 60 am Heraustreten gehindert.

Der Verriegelungsstift 80 besteht aus dem Kopfabschnitt 81 mit einer gekrümmten (oder kugelförmigen) Form und dem Bundabschnitt 82, mit dem er in die Bohrung 33 mit einem vorbestimmten Spalt eingesetzt ist, so dass er in Radial­ richtung des äußeren Rotors 30 bewegbar und in Richtung auf den inneren Rotor 20 durch die Feder 91 vorgespannt ist. Dies gestattet es dem Arbeitsöl, durch den Spalt zwischen dem Bundabschnitt 82 des Verriegelungsstifts 80 und der Bohrung 33 zu fließen.

Die Ventilsteuerungsvorrichtung gemäß diesem Ausführungs­ beispiel wird in einem verriegelten Zustand gehalten, in welchem die Brennkraftmaschine und damit die Ölpumpe ange­ halten sind, und sich das Umschaltventil 100 in dem in Fig. 1 gezeigten Zustand befindet, wobei der Kopfabschnitt 81 des Verriegelungsstifts 80 um einen vorbestimmten Hub in die Aufnahmebohrung 22 eingeführt ist, um die Relativdre­ hung des inneren Rotors 20 und des äußeren Rotors 30 zu verhindern, wie in Fig. 2 und 3 gezeigt ist, wobei das Ar­ beitsöl nicht von dem Umschaltventil 100 dem Voreilkanal 11 der Nockenwelle 10 zugeführt wird, sogar wenn das Solenoid 103 des Umschaltventils 100 im wesentlichen gleichzeitig mit dem Anlassen der Brennkraftmaschine erregt wird. Auch wenn der Verriegelungsstift 80 nach dem Anhalten der Brenn­ kraftmaschine durch Fehlausrichtung der Bohrung 33 und des Aufnahmelochs 22 nicht in das Aufnahmeloch 22 eingreifen kann, werden beim Wiederstart der Brennkraftmaschine der äußere Rotor 30, die Zahnriemenscheibe 60 usw. in Fig. 2 im Uhrzeigersinn gedreht, wobei der Druck des Arbeitsöls in den Voreilkammern R1 und den Nacheilkammern R2 beim Wieder­ start der Brennkraftmaschine gering ist, so dass der innere Rotor 20, die Flügel 70 usw. relativ auf die Nacheilseite gedreht werden bzw. zurückbleiben, um die Position größter Nacheilung einzunehmen, in der der Verriegelungsstift 81 durch die Feder 91 in das Aufnahmeloch 22 gedrückt wird.

Wenn das Solenoid 103 des Umschaltventils 100 von dem er­ regten Zustand in den entregten Zustand geschaltet wird, während die Brennkraftmaschine läuft und die Ölpumpe an­ treibt, wird andererseits das Arbeitsöl von dem Umschalt­ ventil 100 in den Voreilkanal 11 der Nockenwelle 10 zuge­ führt, so dass es weiterhin über den Kanal 42 und die ein­ zelnen Kanäle 24 in die einzelnen Voreilkammern R1 und von dem Kanal 42 über den Kanal 23 dem Aufnahmeloch 22 zuge­ führt wird. Zur gleichen Zeit wird das Arbeitsöl von den einzelnen Nacheilkammern R2 über die einzelnen Kanäle 25, den Nacheilkanal 12, das Umschaltventil 100 usw. nach außen abgegeben.

Wenn das dem Aufnahmeloch 22 zugeführte Arbeitsöl den Ver­ riegelungsstift gegen die Feder 91 drückt, verlässt der Verriegelungsstift 80 allmählich das Aufnahmeloch 22 und die drehwellenseitigen Elemente, die Nockenwelle 10, der innere Rotor 20 und die Flügel 70 drehen sich relativ zu dem Drehübertragungselement mit dem äußeren Rotor 30 und der Zahnriemenscheibe 60, wie in Fig. 4 und 5 gezeigt ist. Ferner wird das dem Aufnahmeloch 22 zugeführte Arbeitsöl über den Kanal 31, der in dem äußeren Rotor 30 ausgebildet ist, zur rechten unteren Voreilkammer R1 zugeführt.

In einem Zustand, in dem der gekrümmte Kopfabschnitt 81 des Verriegelungsstifts 80 teilweise in dem Aufnahmeloch 22 aufgenommen ist, wie in Fig. 4 und 5 gezeigt ist, können die drehwellenseitigen Elemente, die Nockenwelle 10, der innere Rotor 20 und die Flügel 70 relativ zu dem Drehüber­ tragungselement mit dem äußeren Rotor 30 und der Zahnrie­ menscheibe 60 drehen, so dass die Relativdrehungen der drehwellenseitigen Elemente und des Drehübertragungsele­ ments beginnen, bevor der gesamte Kopfabschnitt 81 des Ver­ riegelungsstifts 80 das Aufnahmeloch 22 verlassen hat. Im Ergebnis kann die Zeitspanne vom Zuführen des Arbeitsöls in das Aufnahmeloch 22 bis zur Relativdrehung der drehwellen­ seitigen Elemente und der Drehübertragungselemente verkürzt werden, um das Ansprechverhalten der Vorrichtung zu verbes­ sern.

In einem Zustand, in welchem der Kopfabschnitt 81 des Ver­ riegelungsstifts 80 teilweise in dem Aufnahmeloch 22 aufge­ nommen ist, wie in Fig. 4 und 5 gezeigt ist, kann der Ver­ riegelungsstift 80 nicht nur durch das dem Aufnahmeloch 22 zugeführte Arbeitsöl gedrückt werden, um das Aufnahmeloch 22 schnell zu verlassen, sondern kann zudem durch eine Kom­ ponente F1 (in Fig. 6 gezeigt) der Kraft F beaufschlagt werden, welche durch die Relativdrehung der drehwellensei­ tigen Elemente und der Drehübertragungselemente erzeugt und durch den Verriegelungsstift 80 aufgenommen wird. Im Ergeb­ nis kann das Ansprechverhalten der Vorrichtung zudem dahin­ gehend verbessert werden, dass eine schnelle Antwort bei einer Veränderung von dem in Fig. 2 und 3 gezeigten Zustand (Zustand der größten Nacheilung) über die in Fig. 4 bis 6 gezeigten Zustände zu dem in Fig. 7 und 8 gezeigten Zustand (Zustand größter Voreilung) möglich ist. Wenn das Solenoid 103 des Umschaltventils 100 in den Zustand gemäß Fig. 7 und 8 vom erregten Zustand in den entregten Zustand geschaltet wird, wird das Arbeitsöl von dem Umschaltventil 100 dem Nacheilkanal 12 der Nockenwelle 10 zugeführt, so dass es über die einzelnen Kanäle 25 in die einzelnen Nacheilkam­ mern R2 zugeführt wird und entweder über die einzelnen Ka­ näle 24 oder den Kanal 31, das Aufnahmeloch 22, den Kanal 23, den Voreilkanal 11 und das Umschaltventil 100 usw. aus den einzelnen Voreilkammern R1 zur Außenseite abgegeben wird. Im Ergebnis drehen sich die drehwellenseitigen Ele­ mente, die Nockenwelle, der innere Rotor 20 und die Flügel 70 relativ zu dem Drehübertragungselement, dem äußeren Ro­ tor 30 und der Zahnriemenscheibe 60, um den Zustand gemäß Fig. 7 und 8 in den in Fig. 2 und 3 gezeigten Zustand zu verändern.

In diesem Ausführungsbeispiel ist der Spalt C1 zwischen dem Innenumfang des äußeren Rotors 30 und dem Außenumfang des inneren Rotors 20 kleiner als der Spalt (Zwischenraum) C2 zwischen dem Innenumfang des Vorsprungsabschnitts 52 der hinteren Platte 50 und dem äußeren Umfang der der Nocken­ welle 10. Folglich ist das Drehübertragungselement mit dem äußeren Rotor 30, der vorderen Platte 40, der hinteren Platte 50 und der Zahnriemenscheibe 60, drehbar gegenüber dem Außenumfang des inneren Rotors 20 gehalten. Somit kann die Präzision der Herstellung von sowohl der Innenumfangs­ fläche des Vorsprungsabschnitts 52 der hinteren Platte 50 als auch dem Außenumfang der Nockenwelle 10 gering sein, um die Herstellkosten zu senken. Wenn das Drehübertragungsele­ ment an der Nockenwelle 10 angebracht wird, besteht keine Notwendigkeit, die Mitten des Drehübertragungselements und der Nockenwelle 10 auszurichten, wodurch die Herstellkosten vermindert sind. Ferner kann bei diesem Ausführungsbeispiel das durch den Spalt zwischen der Bohrung 33 und dem Verrie­ gelungsstift 80 in die Rückdruckkammer R3 gesickerte Ar­ beitsöl über die Verbindungskanäle in den Zylinderkopf 110 abgegeben werden (d. h. über das in dem äußeren Rotor 30 ausgebildete Verbindungsloch 34, die in der hinteren Platte 50 ausgebildeten Verbindungsnuten 51 und 53 und das in dem Nockenwellenhalteabschnitt 112 des Zylinderkopfs 110 ausge­ bildete Verbindungsloch 113). Dieses Ablassen ermöglicht es, einen schwachen Eingriff zwischen der Zahnriemenscheibe 60 und dem Zahnriemen zu verhindern, und eine frühzeitige Zerstörung des Riemens zu vermeiden, die andernfalls auf­ treten können, wenn austretendes Arbeitsöl diesen benetzt. Weil die vorgenannten Verbindungskanäle die kürzeste Ver­ bindung zwischen der Rückdruckkammer R3 und der Innenseite des Zylinderkopfs 110 bilden, kann ferner der Durchflusswi­ derstand so verringert werden, dass in die Rückdruckkammer gesickertes Arbeitsöl schnell und sauber in den Zylinder­ kopf 110 zurückgeführt werden kann, wodurch die Entriege­ lungswirkung des Verriegelungsstifts 80 verbessert ist.

Weil ferner kein Arbeitsöl unter Druck der Innenseite der Rückdruckkammer R3 zugeführt wird, können Fehlfunktion und feine Vibrationen des Verriegelungsstifts 80 eliminiert werden, und die Verriegelungssteuerung des Verriegelungs­ stifts 80 kann durch Veränderung der Kraft der Feder 91 zum Vorspannen des Verriegelungsstifts 80 eingestellt werden.

Dieses Ausführungsbeispiel wurde so aufgebaut, dass der Kopfabschnitt 81 des Verriegelungsstifts 80, der in dem äu­ ßeren Rotor 30 eingebaut ist, in einem Zustand mit dem Auf­ nahmeloch 22 des inneren Rotors 20 in Eingriff ist, in dem die Voreilkammern R1 die minimale Kapazität haben (Zustand größter Nacheilung gemäß Fig. 2). Der Aufbau kann jedoch dahingehend modifiziert werden, dass der Kopfabschnitt 81 des Verriegelungsstifts 80, der in dem äußeren Rotor 30 eingebaut ist, mit dem Aufnahmeloch 22 des inneren Rotors 20 in einem Zustand in Eingriff ist, in welchem die Nach­ eilkammern R2 die kleinste Kapazität haben (Zustand größter Voreilung gemäß Fig. 7).

In dem Ausführungsbeispiel überträgt das Drehübertragungs­ element die Drehkraft von der Kurbelwellenscheibe 61 über einen Zahnriemen 62 aus Kunstharz oder Gummi und die Zahn­ riemenscheibe 60. Die Zahnriemenscheibe 60 kann durch ein Steuerzahnrad (nicht gezeigt) ersetzt werden, um die Dreh­ kraft von der Kurbelwellenscheibe 61 über eine Steuerkette und das Steuerzahnrad auf das Drehübertragungselement zu übertragen.

Im vorhergehenden Ausführungsbeispiel ist der Voreilkanal 11 mit dem Verbindungsanschluss 101 des Umschaltventils 100 verbunden und der Nacheilkanal 12 ist mit dem Verbindungs­ anschluss 102 des Umschaltventils 100 verbunden. Um zu er­ reichen, dass der Nacheilkanal 12 mit Arbeitsöl von der nicht gezeigten Ölpumpe versorgt wird, während das Solenoid 103 des Umschaltventils 100 entregt ist und dass der Vor­ eilkanal 11 mit dem gleichen Arbeitsöl versorgt werden kann, während das Umschaltventil 100 erregt ist, kann der Voreilkanal 11 mit dem Verbindungsanschluss 102 des Um­ schaltventils 100 verbunden sein und der Nacheilkanal 12 kann mit dem Verbindungsanschluss 101 des Umschaltventils 100 verbunden sein.

In Fig. 9 ist ein anderes Ausführungsbeispiel der vorlie­ genden Erfindung gezeigt. Die Ventilsteuerungsvorrichtung hat eine Auslass-Nockenwelle 203, die fest mit einer Zahn­ riemenscheibe 201 verbunden und drehbar durch einen Zylin­ derkopf 200 einer Brennkraftmaschine gehalten ist, einen inneren Rotor 221, der an der Auslass-Nockenwelle 203 vor­ gesehen ist, ein Drehübertragungselement (205, 207, 209, 211), das um die Auslass-Nockenwelle 203 angeordnet ist, um relativ dazu in einem vorbestimmten Bereich zu drehen, und einen externen Rotor 205, eine vordere Platte 207, eine hintere Platte 209 und ein Antriebszahnrad 211 aufweist, und eine Einlass-Nockenwelle 213 mit einem angetriebenen Zahnrad 215, das mit dem Antriebszahnrad 211 in Eingriff ist. Die Zahnriemenscheibe 201 soll die Drehkraft von der Kurbelwellenscheibe 61a über einen Zahnriemen 62a übertra­ gen, wie in Fig. 9 gezeigt ist. Die Einlass-Nockenwelle 213 wird innerhalb eines vorbestimmten Bereichs relativ zur Auslass-Nockenwelle 203 verdreht.

In dem Ausführungsbeispiel von Fig. 9 ist der innere Rotor 221 durch einen Einschlagstift 223 und eine Mutter 225 fest mit der Auslass-Nockenwelle 203 verbunden.

Der äußere Rotor 205 ist an seinem Innenumfang mit dem Au­ ßenumfang des inneren Rotors 221 derart zusammengefügt, dass er relativ dazu innerhalb eines vorbestimmten Bereichs drehen kann. Es ist ein Spalt C1' zwischen dem Innenumfang des äußeren Rotors 205 und dem Außenumfang des inneren Ro­ tors 221 vorhanden. Der Spalt C1' hat eine vorbestimmte Größe, die sehr klein ist, und in der Arbeitsöl vorhanden ist. Die hintere Platte 209 und das Antriebszahnrad 211 sind jeweils an ihrem Innenumfang drehbar über einen Spalt C2' an der Auslass-Nockenwelle 203 angebracht.

In diesem Ausführungsbeispiel ist der Spalt C1' zwischen dem inneren Umfang des äußeren Rotors 205 und dem äußeren Umfang des inneren Rotors 211 kleiner als der Spalt C2' zwischen dem Innenumfang der hinteren Platte 209 und dem äußeren Umfang der Auslass-Nockenwelle 203. Folglich ist das Drehübertragungselement mit dem äußeren Rotor 205, der vorderen Platte 207, der hinteren Platte 209 und dem An­ triebszahnrad 211 drehbar an dem Außenumfang des inneren Rotors 211 gehalten. Folglich kann die Präzision bei der Herstellung von sowohl dem Innenumfang der hinteren Platte 209 als auch dem Außenumfang der Auslass-Nockenwelle 203 gering sein, um die Herstellkosten zu senken. Wenn das Drehübertragungselement an der Auslass-Nockenwelle 203 an­ gebracht wird, ist es nicht erforderlich, die Mitten des Drehübertragungselements und der Auslass-Nockenwelle 203 auszurichten, wodurch ebenfalls die Herstellkosten vermin­ dert werden.

Bei dem Ausführungsbeispiel von Fig. 9 hat der innere Rotor 221 eine Vielzahl von Flügeln 227. Die Auslass-Nockenwelle 203 hat einen Voreilkanal 229, welcher mit einem Verbin­ dungsanschluss eines Umschaltventils (nicht gezeigt) über einen Verbindungskanal P1' verbunden ist, und einen Nach­ eilkanal 231, welcher mit einem Verbindungsanschluss eines Umschaltventils (nicht gezeigt) über einen Verbindungskanal P2' verbunden ist. Der Voreilkanal ist mit den Voreilkam­ mern (nicht gezeigt) verbunden. Der Nacheilkanal 231 ist mit den Nacheilkammern (nicht gezeigt) verbunden. Die Ein­ lass-Nockenwelle 213 wird innerhalb eines vorbestimmten Be­ reichs relativ zur Auslass-Nockenwelle 203 entsprechend dem Betrieb des Umschaltventils auf die gleiche Weise wie bei dem in den Fig. 1 bis 8 gezeigten Betrieb gedreht.

Claims (3)

1. Ventilsteuerungsvorrichtung zur Steuerung der Öff­ nungs- bzw. Schließzeiten eines Einlass- oder Auslassven­ tils einer Brennkraftmaschine, mit
einer Nockenwelle (10, 203, 213), die drehbar an einem Zylinderkopf (110, 200) der Brennkraftmaschine angebracht ist,
einem fest an der Nockenwelle angebrachten inneren Ro­ tor (20),
einem Drehübertragungselement (30, 40, 50, 60), wel­ ches einen ersten Abschnitt (30), der um die Umfangsfläche des inneren Rotors (20) angeordnet ist, und einen zweiten Abschnitt (50) aufweist, welcher um die Umfangsfläche der Nockenwelle (10, 203, 213) angeordnet ist, um relativ zu ihr innerhalb eines vorbestimmten Bereichs zu drehen und um eine Drehkraft von einer Kurbelwellenscheibe (61) zu über­ tragen,
einer Vielzahl von an dem inneren Rotor (20) oder dem Drehübertragungselement (30, 40, 50, 60) angeordneten Flü­ geln (70),
einer zwischen dem inneren Rotor (20) und dem Dreh­ übertragungselement (30, 40, 50, 60) ausgebildeten Flüssig­ keitskammer (R0), welche durch die Flügel (70) in Voreil­ kammern (R1) und Nacheilkammern (R2) unterteilt ist,
ersten Fluidkanälen (11) zum Zuführen und Ablassen ei­ nes Fluids zu und von den Voreilkammern (R1), und
zweiten Fluidkanälen (12) zum Zuführen und Ablassen des Fluids zu und von den Nacheilkammern (R2),
wobei der Zwischenraum (C1) zwischen dem ersten Ab­ schnitt (30) des Drehübertragungselements und der Umfangs­ fläche des inneren Rotors (20) kleiner ist als der Zwi­ schenraum (C2) zwischen dem zweiten Abschnitt (50) des Drehübertragungselements und der Umfangsfläche der Nocken­ welle.

2. Ventilsteuerungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Drehübertragungselement einen äußeren Rotor (30) als ersten Abschnitt (30), eine vordere Platte (40), und als zweiten Befestigungsabschnitt eine hintere Platte (50) hat.

3. Ventilsteuerungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Zwischenraum (C2) zwischen dem zweiten Abschnitt (50) des Drehübertragungselements (30, 40, 50, 60) und der Umfangs­ fläche der Nockenwelle ein dritter Fluidkanal (53) ist, der sich von der Flüssigkeitskammer (R0) zu dem Zylinderkopf (110) der Brennkraftmaschine erstreckt.