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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Ventilzeitsteuerungsvorrichtung
zur Steuerung der Winkelphasendifferenz zwischen einer Kurbelwelle
und einer Nockenwelle einer Brennkraftmaschine gemäß dem Oberbegriff
des Patentanspruchs 1.
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Eine
derartige Ventilzeitsteuerungsvorrichtung ist aus der
DE 197 26 300 A1 bekannt.
Bei der bekannten Ventilzeitsteuerungsvorrichtung hält der Verriegelungsmechanismus
den Flügel
während
des Anlassvorgangs der Brennkraftmaschine innerhalb der Druckkammer
in einer Stellung, die der größten Voreilstellung
entspricht. Der Flügel
wird während des
Anlassvorgangs mittels des Verriegelungsmechanismus in dieser bestimmten
Stellung gehalten, damit er nicht an die Druckkammer begrenzende
Elemente anschlägt
und dadurch störende
Geräusche erzeugt.
Der Steuerungsmechanismus der bekannten Ventilzeitsteuerungsvorrichtung
ist derart ausgebildet, dass er eine Drehung des Flügels entgegen der
Drehrichtung des Drehübertragungselementes verhindert,
jedoch eine Drehung des Flügels
relativ zum Drehübertragungselement
in dessen Drehrichtung zulässt.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die gattungsgemäße Ventilzeitsteuerungsvorrichtung dahingehend
weiterzubilden, dass der Verriegelungsmechanismus möglichst
zuverlässig
in seinen den Flügel
während
des Anlassvorgangs in der bestimmten Stellung haltenden Zustand
gebracht wird.
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Die
Lösung
dieser Aufgabe erfolgt mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.
Dadurch, dass der Steuerungsmechanismus die Bewegung des Flügels auf
einen Teilbereich zwischen der Mittelstellung und einer der beiden
Endstellungen des Flügels
in der Druckkammer begrenzt, sorgt der Steuerungsmechanismus dafür, dass
der Flügel,
sofern der Verriegelungsmechanismus während des Anlassvorgangs noch
nicht in seinem verriegelnden Zustand sein sollte und sich der Flügel in der
Druckkammer bewegt, in der Mittelstellung angehalten wird und dadurch
der Verriegelungsmechanismus zuverlässig in seinen den Flügel in der
Mittelstellung haltenden Zustand übergehen kann.
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Andere
Vorteile der Erfindung werden aus der nachfolgenden Diskussion der
beigefügten Zeichnung
deutlich.
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Die
vorhergehenden und zusätzlichen
Merkmale der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden
genauen Beschreibung der Ausführungsbeispiele
unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung
deutlicher. Es zeigen:
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1 eines Schnittansicht eines
ersten Ausführungsbeispiels
einer Ventilzeitsteuerungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung;
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2 eine Schnittansicht längs der
Linie A-A in 1, wenn
ein Verriegelungsmechanismus eine Beziehung zwischen der Drehwelle
und dem Drehübertragungselement
in einer Mittelstellung aufrechterhält;
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3 eine Schnittansicht ähnlich 2, die jedoch die größte Nacheilstellung
zeigt;
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4 eine zu 2 ähnliche
Ansicht, die jedoch eine andere Stellung zwischen der größten Nacheilstellung
und der Mittelstellung zeigt;
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5 eine zu 2 ähnliche
Ansicht, die jedoch die größte Voreilstellung
zeigt; und
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6 eine zu 2 ähnliche
Ansicht, die jedoch eine modifizierte Version des ersten Ausführungsbeispiels
gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigt.
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Eine
Ventilzeitsteuerungsvorrichtung gemäß bevorzugten Ausführungsbeispielen
der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung
beschrieben. Eine Ventilzeitsteue rungsvorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung, die in den 1 bis 5 gezeigt ist, hat den folgenden Aufbau:
eine Ventilöffnungs-
und Schließwelle
mit einer Nockenwelle 10 die drehbar durch einen Zylinderkopf 70 einer
Brennkraftmaschine gehalten ist und einem inneren Rotor 20,
der fest an dem Führungsendabschnitt
der Nockenwelle 10 vorgesehen ist; ein Drehübertragungselement,
das um den inneren Rotor 20 angebracht ist, um relativ
dazu innerhalb eines vorbestimmten Bereichs zu drehen, und einen äußeren Rotor 30,
eine Frontplatte 40, eine Rückplatte 50 und ein
Synchronzahnrad 51 aufweist, welches einstückig mit
der Rückplatte 50 ausgebildet ist;
vier Flügel 60,
die in den inneren Rotor eingebaut sind; einen Verriegelungsmechanismus 80,
der in den äußeren Rotor 30 eingebaut
ist, und einen Steuerungsmechanismus 90, der in den äußeren Rotor 30 eingebaut
ist. Hierbei ist das Synchronzahnrad 51 auf bekannte Weise
aufgebaut, um die.
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Drehkraft
im Uhrzeigersinn in den 2 bis 5 von einer Kurbelwelle 54 über eine
Steuerkette 55 zu übertragen.
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Die
Nockenwelle 10 ist mit einem Nocken (nicht gezeigt) zum Öffnen und
Schließen
eines Einlaßventils
(nicht gezeigt) ausgerüstet
und hat darin einen Nacheilkanal 11 und einen Voreilkanal 12,
die sich in Axialrichtung der Nockenwelle 10 erstrecken. Der
Voreilkanal 12, welcher um eine Schraube 16 angeordnet
ist, ist mit einem Verbindungsanschluß 101b eines Steuerventils 100 über einen
Radialkanal 13, einen Ringkanal 14 und einen Verbindungskanal 72 verbunden.
Andererseits ist. der Nacheilkanah 11 mit einem Verbindungsanschluß 101a des
Steuerventils 100 über
einen Ringkanal 15, einen Verbindungskanal 71 und
ein Umschaltventil 110 verbunden. Das Steuerventil 100 hat
ein Solenoid 102, einen Spulenkörper 101 sowie eine
Feder 103. In 1 treibt
das Solenoid 102 den Spulenkörper 101 nach links
gegen die Feder 103 an, wenn es erregt wird. Im erregten
Zustand verbindet das Steuerventil 100 einen Einlaßanschluß 101c mit
dem Verbindungsanschluß 101b und
zudem den Verbindungsanschluß 101a mit
einem Ablaßanschluß 101d.
Im Gegensatz dazu verbindet im Normalzustand das Steuerventil 100 den
Einlaßanschluß 101c mit
dem Verbindungsanschluß 101a und
zudem den Verbindungsanschluß 101b mit
dem Ablaßanschluß 101d, wie
in 1 gezeigt ist. Das
Solenoid 102 des Steuerventils 100 wird durch
eine elektronische Steuereinrichtung (nicht gezeigt) erregt. Im
Ergebnis wird ein Betriebsfluid(Arbeitsöl) dem Nacheilkanal 11 zugeführt, wenn
das Solenoid 102 entregt ist, und dem Voreilkanal 12 zugeführt, wenn
es erregt ist. Durch eine Lastverhältnissteuerung des elektronischen Steuergeräts kann
der Spulenkörper 101 linear
gesteuert werden, um an verschiedenen Zwischenpositionen gehalten
zu werden. Alle Anschlüsse 101a, 101b, 101c und 101d sind
geschlossen, wenn der Spulenkörper 101 in
der Zwischenposition gehalten ist.
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Das
Umschaltventil 110 hat ein Solenoid 112, einen
Spulenkörper 111 und
eine Feder 113. In 1 treibt
das Solenoid 112 den Spulenkörper 111 nach rechts
gegen die Feder 113 an, wenn es erregt ist. Im Normalzustand
verbindet das Umschaltventil 110 den Verbindungsanschluß 101a mit
dem Nacheilkanal 11 über
den Verbindungskanal 71. Im Gegensatz dazu schließt im erregten
Zustand das Umschaltventil 110 zwischen dem Verbindungsanschluß 101a und dem
Nacheilkanal 11 und verbindet den Nacheilkanal 11 mit
einer Ölwanne 105 über den
Verbindungskanal 71. Das Solenoid 112 des Umschaltventil 110 wird ebenfalls
durch die elektronische Steuereinrichtung (nicht gezeigt) erregt.
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Der
innere Rotor 20 ist fest an der Nockenwelle 10 durch
die Schraube 16 befestigt und hat vier Flügelnuten 20a zur
Aufnahme der vier Flügel 60 einzeln
in den radialen Richtungen.
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Ferner
sind vorgesehen: ein Einsatzloch 29 zum Einsetzen eines
oberen Abschnitts eines Verriegelungsstifts 81 in einem
bestimmten Ausmaß in
dem in 2 gezeigten Zustand,
in welchem die Nockenwelle 10, der innere Rotor 20 und
der äußere Rotor 30 relativ
zueinander phasensynchron sind (die Flügel 60 sind in der
Mittelstellung einer Kammer R0); ein Kanal 25 zum Zuführen und
Ablassen des Betriebsfluids zu und von dem Einsatzloch 29 über den Voreilkanal 12;
vier Kanäle 23 zum
Zuführen
und Ablassen des Betriebsfluids über
den Voreilkanal 12 zu und von den Voreilkammern R1, die
durch die einzelnen Flügel 60 begrenzt
sind eine Ringnut 21, die mit dem Nacheilkanal 11 verbunden
ist; vier Verbindungskanäle 22,
welche in Achsenrichtung der Schraube 16 ausgebildet sind
und von denen jeder mit der Ringnut 21 verbunden ist; sowie
vier Kanäle 26 zum
Zuführen
und Ablassen des Betriebsfluids zu und von den Nacheilkammern R2-
die durch die einzelnen Flügel 60 begrenzt
sind -über
den Nacheilkanal 11, die Ringnut 21 und die Verbindungskanäle 22. Das
Einsatzloch 29 ist auf der Umfangsfläche des inneren Rotors 20 vorgesehen
und erstreckt sich in Radialrichtung des inneren Rotors 20.
Zudem gibt es eine Verbindungsnut 28 auf der Umfangsfläche des inneren
Rotors 20. Die Verbindungsnut 28 ist ein Element
des Steuerungsmechanismus 90. Wenn der Verriegelungsmechanismus 80 den
inneren Rotor 20 an der Drehung relativ zu dem äußeren Rotor 30 hindert,
wie in 2 gezeigt ist,
kann ein oberer Abschnitt eines Verbindungsstifts 91 in
einen Endabschnitt der Verbindungsnut 28 eingreifen. Wenn andererseits
der innere Rotor 20 mit den Flügeln 60 und der Nockenwelle
in der größten Voreilstellung
relativ zu dem äußeren Rotor 30,
der Frontplatte 40 und der Rückplatte 50 ist, wie
in 5 gezeigt ist, kann der
obere Abschnitt des Verbindungsstifts 91 in den anderen
Endabschnitt der Verbindungsnut 28 eingreifen. Zudem gibt
es eine Verbindungsnut 27, welche die Verbindungsnut 28 und
die benachbarte Nacheilkammer R2 verbindet, wenn der innere Rotor 20 und
die Flügel 60 relativ
zu dem äußeren Rotor 30,
der Frontplatte 40 und der Rückplatte 50 zwischen
der Mittelstellung und der größten Nacheilstellung
sind. Hierbei ist jeder Flügel 60 durch
eine Flügelfeder
(nicht gezeigt), die in den Bodenabschnitt der Flügelnut 20a eingesetzt
ist, radial auswärts
vorgespannt.
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Der äußere Rotor 30 ist
so mit dem Außenumfang
des inneren Rotors 20 zusammengefügt, daß er relativ dazu in einem
vorbestimmten Bereich drehen kann. An beiden Seiten des äußeren Rotors 30 sind
die Frontplatte 40 bzw. die Rückplatte 50 mittels
vier Schrauben (nicht gezeigt) befestigt, von denen jede durch eine Bohrung 32 des äußeren Rotors 30 verläuft. Ferner
sind vier Radialvorsprünge 31 innerhalb
des äußeren Rotors 30 ausgebildet.
Die Spitzen der Radialvorsprünge 31 berühren den
inneren Rotor 20, so daß der äußere Rotor 30 um den
inneren Rotor 20 dreht. Der Verriegelungsstift 81 sowie eine
Feder 82 sind in einer Bohrung 33 aufgenommen,
die in einem der Radialvorsprünge 31 ausgebildet
ist. Die Bohrung 33 erstreckt sich in Radialrichtung des äußeren Rotors 30.
Zusätzlich
ist eine weitere Bohrung 35 in einem anderen der Radialvorsprünge 31 ausgebildet.
Die Bohrung 35 ist symmetrisch zum Achse des inneren Rotors 20 angeordnet. Die
Bohrung 35 enthält
den Verbindungsstift 91 und eine Feder 92. Die
Bohrung 35 erstreckt sich ebenfalls in Radialrichtung des äußeren Rotors 30.
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Jeder
Flügel 60 hat
eine abgerundete Kante, die den äußeren Rotor 30 auf
fluiddichte Weise berührt.
Jeder Flügel 60 berührt zudem
die beiden Platten 40 und 50 auf fluiddichte Weise.
Die Flügel 60 können in
den Flügelnuten 20a in
Radialrichtung des inneren Rotors 20 gleiten. Jeder Flügel 60 unterteilt jeweils
eine der Druckkammern R0 in die Voreilkammer R1 und die Nacheilkammer
R2. Die Druckkammern R0 sind durch den äußeren Rotor 30, die
Radialvorsprünge 31,
den inneren Rotor 20, die Frontplatte 40 und die
Rückplatte 50 gebildet.
Wie in den 2 bis 5 gezeigt ist, berührt einer
der Flügel 60 (ein
mit 60a bezeichneter Flügel
oben links in 2) die
benachbarten Anschläge 31a in
den größten Voreil-
und Nacheilstellungen,num die Relativdrehung zwischen dem inneren
Rotor 20 und dem äußeren Rotor 30 innerhalb
eines vorbestimmten Bereichs zu begrenzen. Mit anderen Worten, wie
in 3 gezeigt ist, ist
die größte Nacheilstellung
erreicht, wenn der obere linke Flügel 60a eine Nacheilseite
(Anschlag 31a) Radialvorsprungs 31 in Folge der
vergrößerten Nacheilkammern
R2 erreicht. Im Gegensatz dazu ist, wie in 5 gezeigt ist, die größte Voreilstellung erreicht,
wenn der obere linke Flügel 60a eine
Voreilseite (Anschlag 31a) des Radialvorsprungs 31 in Folge der
vergrößerten Voreilkammern
R1 berührt.
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Der
Verriegelungsstift 81 ist verschiebbar in die Bohrung 33 eingesetzt.
Der Verriegelungsstift 81 ist durch eine Feder 82 in
Richtung des inneren Rotors 20 vorgespannt. Die Feder 82 ist
zwischen dem Verriegelungsstift 81 und einem Halter 83 eingesetzt. Der
Halter 83 ist in der Bohrung 33 durch einen Sprengring 84 gehalten.
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Der
Verbindungsstift 91 ist verschiebbar in die Bohrung 35 eingesetzt.
Der Verbindungsstift 91 ist durch die Feder 92 in
Richtung auf den inneren Rotor 20 vorgespannt. Die. Feder 92 ist
zwischen den Verbindungsstift 91 und einen Sprengring 93 eingesetzt.
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Wenn
in dem obigen Ausführungsbeispiel
jeder der Flügel 60 in
der Mittelstellung der Druckkammer R0 ist, stimmt das äußere Ende
des Einsatzlochs 29 mit dem inneren Ende der Bohrung 33 überein,
so daß die
Spitze des Verriegelungsstifts 81 in das Einsatzloch 29 vorsteht.
In diesem Zustand ist die Ventilsteuerzeit des Einlaßventils
so eingestellt, daß die Brennkraftmaschine
angelassen werden kann. Ferner steht, wenn die Relativphase zwischen
dem inneren Rotor 20 mit den Flügeln 60 und dem äußeren Rotor 30 zwischen
der Mittelstellung und der größten Voreilstellung
ist, die Spitze des Verbindungsstift 91, der in der Bohrung 35 angeordnet
ist, in die Nut 28 vor.
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In
dem obigen Ausführungsbeispiel
ist die Summe der Drücke
in den Voreilkammern R1 im Gleichgewicht mit der Summe der Drücke in den Nacheilkammern
R2, und ein Gegendrehmoment der Druckkammern R0 ergibt sich, wenn
vorbestimmte Fluiddrücke
der Voreilkammer R1 und der Nacheilkammer R2 nach dem Anlassen der
Brennkraftmaschine zugeführt
werden. Wenn der äußere Rotor 30 gedreht
wird, wird die Gegendrehkraft stets auf die Flügel 60 in Richtung
auf die größte Nacheilstellung aufgebracht,
weil die Druck kammern R0 und die Flügel 60 in dem Drehübertragungspfad
zwischen dem äußeren Rotor 30 und
dem inneren Rotor 20 sind. In Übereinstimmung mit verschiedenen
Zuständen
der Brennkraftmaschine wird das Steuerventil 100 gesteuert,
um das Gleichgewicht zu verändern.
Das Betriebsfluid (Arbeitsöl)
wird den Voreilkammern R1 durch die Voreilkanäle 12 und Kanäle 23 zugeführt und
wird von den Nacheilkammern R2 durch die Kanäle 26, die Verbindungskanäle 22,
die Ringnut 21 und den Nacheilkanal 11 abgeführt, wenn
das Lastverhältnis
zur Erregung des Steuerventils 100 erhöht wird. Der innere Rotor 20 mit
den Flügeln 60 dreht
in Richtung auf die größte Voreilstellung
(im Uhrzeigersinn in den 2 bis 5) relativ zu dem äußeren Rotor 30,
der Frontplatte 40 und der Rückplatte 50, wenn das
Betriebsfluid den Voreilkammern R1 zugeführt und von den Nacheilkammern
R2 abgeführt
wird. Die Relativdrehung des inneren Rotors 20 mit den
Flügeln 60 ist
durch den oberen linken Flügel 60a und den
Anschlag 31a begrenzt, wie in 5 gezeigt ist. Ferner wird das Betriebsfluid
den Nacheilkammern R2 durch die Kanäle 26, die Verbindungskanäle 22, die
Ringnut 21 und den Nacheilkanal 11 zugeführt und
von den Voreilkammern R1 durch den Voreilkanal 12 und Kanäle 23 abgeführt, wenn
das Lastverhältnis
vermindert wird, um daß Steuerventil 100 weniger
zu erregen. Der innere Rotor 20 und die Flügel 60 drehen
in Richtung auf die größte Nacheilstellung (im
Gegenuhrzeigersinn in den 2 bis 5) relativ zu dem äußeren Rotor 30,
der Frontplatte 40 und der Rückplatte 50, wenn
das Betriebsfluid den Nacheilkammern R2 zugeführt und von den Voreilkammern R1
abgeführt
wird. Die Relativdrehung des inneren Rotors 20 mit den
Flügeln 60 ist
ebenfalls durch den oberen linken Flügel 60a und den Anschlag 31a begrenzt,
wie in 3, gezeigt ist.
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Ein
vorbestimmter Druck wird auf das Einsatzloch 29 über den
Kanal 25 aufgebracht, ausgenommen, wenn die Relativphase
zwischen dem inneren Rotor 20 mit den Flügeln 60 und
dem äußeren Rotor 30 in
der größten Nacheilstellung
ist. In Folge der auf den Verriegelungsstift 81 aufgebrachten
Drücke
wird der Verriegelungsstift 81 in Richtung auf die Feder 82 bewegt,
so daß der
Verriegelungsstift 81 von dem Einsatzloch 29 freikommt.
Zudem wird das Betriebsfluid auch zu der Verbindungsnut 28 von
der benachbarten Nacheilkammer R2 über die Verbindungsnut 27 zugeführt, wenn
die Relativphase zwischen dem inneren Rotor 20 mit den
Flügeln 60 und dem äußeren Rotor 30 zwischen
der größten Nacheilstellung
und der Mittelstellung ist. In Folge des auf den Verbindungsstift 91 aufgebrachten
Drucks wird der Verbindungsstift 91 in Richtung auf die
Feder 92 bewegt, so daß der
Verbindungsstift 91 aus der Verbindungsnut 28 freikommt.
Hierbei ist während
der obigen Vorgänge
das Solenoid 112 des Umschaltventils 110 nicht
erregt, so daß der
Verbindungsanschluß 101a des
Steuerventils 100 über
den Verbindungskanal 71 mit dem Nacheilkanal 11 verbunden ist.
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In
dem obigen Ausführungsbeispiel
ist die Bohrung 33 koaxial zu dem Einsatzloch 29,
wenn die Flügel 60 in
der Mitte der Druckkammern R0 stehen, wie in 2 gezeigt ist. In dieser Stellung sind
die Ventilsteuerzeiten zum optimalen Anlassen der Brennkraftmaschine
eingestellt. Folglich können
die Ventilsteuerzeiten bis zu der in 3 gezeigten
größten Nacheilstellung
weiter verzögert
werden. Somit wird für
den Hochgeschwindigkeitsbetrieb der Brennkraftmaschine das Steuerventil 100 angesteuert,
um die Ventilsteuerzeiten weiter zu verzögern. Der volumetrische Wirkungsgrad
kann durch die Trägheit
der Einlaßluft
im Hochgeschwindigkeitsbetrieb der Brennkraftmaschine verbessert
werden, so daß eine höhere Leistung
erhalten werden kann.
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Wenn
die Brennkraftmaschine angehalten wird, wird eine Ölpumpe P
nicht mehr durch die Brennkraftmaschine angetrieben und das Solenoid 102 des
Steuerventils 100 ist nicht erregt, so daß die Druckkammer
R0 kein Betriebsfluid mehr empfängt. Zu
dieser Zeit wird weder der Druck in den Voreilkammern R1 noch der
Druck in den Nacheilkammern R2 auf die Flügel 60 aufgebracht,
sondern lediglich die Gegendrehkraft wird auf die Flügel 60 in
Richtung auf die größte Nacheilstellung
aufgebracht, bis die Kurbelwelle 54 der Brennkraftmaschine
vollständig
angehalten ist. Die Relativposition zwischen dem inneren Rotor 20 und
dem äußeren Rotor 30 wird
durch die Relativposition dazwischen unmittelbar vor dem Abstellen
der Brennkraftmaschine bestimmt. Wenn zu diesem Zeitpunkt die Bohrung 33 koaxial
zu dem Einsatzloch 29 ist, steht der obere Abschnitt des
Verbindungsstifts 91 in die Verbindungsnut 28 vor,
um zu verhindern, daß der
innere Rotor 20 mit den Flügeln 60 und die Nockenwelle 10 in
Richtung auf die Nacheilseite drehen. Entsprechend steht der obere
Abschnitt des Verriegelungsstiftes 81 in das Einsatzloch 29 vor,
um den inneren Rotor 20 mit den Flügeln 60 an der Drehung
relativ zu dem äußeren Rotor 30 zu hindern,
wie in 2 gezeigt ist.
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Wenn
die Bohrung 33 auf der Voreilseite bezüglich der obigen Koaxialposition
zwischen der Bohrung 33 und dem Einsatzloch 29 positioniert
ist, werden der innere Rotor 20 mit den Flügeln 60 und
die Nockenwelle 10 in Richtung auf die größte Nacheilstellung
durch die obige Gegenkraft gedreht. Jedoch ist die Drehung des inneren
Rotors 20 mit den Flügeln 60 und
der Nockenwelle 10 durch die Länge der Verbindungsnut 28 begrenzt,
weil der obere Abschnitt des Verbindungsstifts 91 in die
Verbindungsnut 28 vorsteht. In Folge der Begrenzung der
Drehung des inneren Rotors 20. mit den Flügeln 60 und der
Nockenwelle 10 wird die Drehung in der Mittelstellung angehalten.
Entsprechend steht der obere Abschnitt des Verriegelungsstifts 81 in
das Einsatzloch 29 vor, um den inneren Rotor 20 mit
den Flügeln 60 daran
zu hindern, relativ zu dem äußeren Rotor 30 zu
drehen, wie in 2 gezeigt
ist.
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Wenn
in dem obigen Ausführungsbeispiel ein
Anlasserschalter zum Anlassen der Brennkraftmaschine angeschaltet
wird, wird das Solenoid 112 des Umschaltventils 110 für eine vorbestimmte
Zeitspanne erregt, so daß der
Nacheilkanal 11 über
den Verbindungskanal 71 mit der Ölwanne 105 verbunden
ist. Wenn die Brennkraftmaschine angelassen wird, ist ferner das
Solenoid 102 des Steuerventils 100 nicht erregt,
so daß sowohl
die Voreilkammern R1 als auch die Nacheilkammern R2 mit der Ölwanne 105 verbunden
sind. Im Ergebnis kann, wenn die Brennkraftmaschine angelassen wird,
der innere Rotor 20 mit Flügeln 60 leicht relativ
zu dem äußeren Rotor 30 sowohl
zur Voreilseite als auch zur Nacheilseite drehen (vibrieren).
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Wenn
jedoch unmittelbar vor dem Anhalten der Brennkraftmaschine die Relativposition
zwischen dem inneren Rotor 20 und dem äußeren Rotor 30 entweder
so ist, daß die
Bohrung 33 und das Einsatzloch 29 in Koaxialposition
sind; oder daß die
Bohrung 33 auf der Voreilseite bezüglich der Koaxialposition zwischen
der Bohrung 33 und dem Einsatzloch 29 ist, steht
der obere Abschnitt des Verriegelungsstifts 81 in das Einsatzloch 29 vor,
um den inneren Rotor 20 mit den Flügeln 60 daran zu hindern,
relativ zu dem äußeren Rotor 30 zu
drehen (vibrieren).
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Wenn
unmittelbar vor dem Abstellen der Brennkraftmaschine die. gestufte
Bohrung auf der Nacheilseite der obigen Koaxialposition zwischen
der Bohrung 33 und dem Einsatzloch 29 ist, wie
beispielsweise in 4 gezeigt
ist, oder in der größten Nacheilstellung
ist, wie in 3 gezeigt
ist, stehen weder der obere Abschnitt des Verriegelungsstifts 81 noch
der obere Abschnitt des Verbindungsstifts 91 in das Einsatzloch 29 oder
die Verbindungsnut 28 vor: Wenn die Brennkraftmaschine
in diesem Zustand angelassen wird, beginnen der inneren Rotor 20 mit
den Flügeln 60 und
die Nockenwelle 10 relativ zu dem äußeren Rotor 30 in
die Nacheilrichtung durch eine Drehmomentschwankung zu drehen, welche
durch die Wirkung auf die Nockenwelle 10 beim Anlassen der
Brennkraftmaschine bedingt ist, so daß es schwierig ist, die Brennkraftmaschine
anzulassen. In dem obigen Ausführungsbeispiel
sind jedoch; wenn ein Anlaßschalter
zum Anlassen der Brennkraftmaschine angeschaltet wird, sowohl die
Voreilkammern R1 als auch die Nacheilkammern R2 mit der Ölwanne 105 verbunden,
so daß der
inneren Rotor 20 mit den Flügeln 60 und die Nockenwelle 10 leicht
relativ zu dem äußeren Rotor 30 sowohl
zur Voreilseite als auch zur Nacheilseite drehen (vibrieren) können. Wenn
der innere Rotor 20 mit den Flügeln 60 und die Nockenwelle 10 relativ
zu dem äußeren Rotor 30 in Richtung
auf die Vor eilseite drehen (vibrieren), steht die Spitze des Verbindungsstifts 91 in
die Nut 28 vor. Im Ergebnis sind der innere Rotor 20 mit
den Flügeln 60 und
die Nockenwelle 10 daran gehindert, relativ zu dem äußeren Rotor 30 in
Richtung auf die Nacheilseite von der Stellung zu drehen, in welcher
die Koaxialposition zwischen der Bohrung 33 und dem Einsatzloch 29 vorliegt.
In der obigen Koaxialposition steht der obere Abschnitt des Verriegelungsstifts 81 in
das Einsatzloch 29 vor, um den inneren Rotor 20 mit
den Flügeln 60 und
die Nockenwelle 10 daran zu hindern, relativ zu dem äußeren Rotor 3O zu
drehen.
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Folglich
drehen trotz der großen
Drehmomentschwankungen die Nockenwelle 10 und der innere
Rotor 20 einstückig
mit dem äußeren Rotor 30, wenn
die Brennkraftmaschine angelassen wird. Die Flügel 60 können keinerlei
unerwünschte
Geräusche erzeugen,
weil die Flügel 60 in
der Mitte der Druckkammer R0 gehalten sind, wenn die Bohrung 33 koaxial
mit dem Einsatzloch 29 ist.
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Gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung wird keinerlei unerwünschtes Geräusch erzeugt, wenn die Brennkraftmaschine
angelassen wird. Ferner kann der volumetrische Wirkungsgrad verbessert
werden, indem das Schließen eines
Lufteinlaßventils
verzögert
wird.
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6 zeigt eine andere modifizierte
Version des ersten Ausführungsbeispiels,
welche insbesondere eine modifizierte A Ordnung der Nut 28 ist.
In 6 sind die gleichen
Teile wie in den 1 bis 5 mit den gleichen Bezugszeichen
bezeichnet, die in den 1 bis 5 verwendet wurden. In dieser modifizierten
Konstruktion gibt es keine Verbindungsnut, welche die Verbindungsnut 28 und
die benachbarte Nacheilkammer R2 verbindet. Der Verbindungsstift 91 kann
in die Bohrung 35 gegen die Feder 92 durch Zentrifugalkraft
durch die Drehung des äußeren Rotor 30 bewegt
werden. Das Gewicht des Verbindungsstifts 91 und die Vorspannkraft
der Feder 92 sind so gewählt, daß der Verbindungsstift 91 durch
Zentrifugalkraft durch die Drehung des äußeren Rotor 30 in
die Bohrung 35 bewegt werden kann, wenn die Drehzahl des äußeren Rotor 30 eine
vorbestimmte Drehzahl ist, die kleiner ist als die Drehzahl des äußeren Rotor 30 im
Leerlauf der Brennkraftmaschine. Ferner ist die obige vorbestimmte
Drehzahl des äußeren Rotor 30 so
gewählt,
daß sie
größer ist als
die Drehzahl des äußeren Rotor 30 beim
Anlassen der Brennkraftmaschine. Wenn in der obigen modifizierten
Version die Brennkraftmaschine angehalten oder angelassen wird,
steht der obere Abschnitt des Verbindungsstifts 91 in die
Nut 28 vor, um den inneren Rotor 20 mit den Flügeln 60 und
die Nockenwelle 10 daran zu hindern, relativ zu dem äußeren Rotor 30 zu
drehen, wie unter Bezugnahme auf das erste Ausführungsbeispiel beschrieben
ist.
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In
den obigen Ausführungsbeispielen
sind die Bohrung 35, das Einsatzloch 29 und die
Bohrung 33 in Radialrichtung der Nockenwelle 10 angeordnet und
der Verriegelungsstifts 81 und der Verbindungsstift 91 werden
in der gleichen Richtung bewegt. Jedoch kann diese Erfindung auf
einen anderen Typ einer Ventilzeitsteuerungsvorrichtung gewandt
werden. Beispielsweise kann in Bogenrichtung die Dicke der Flügel groß sein und
die Flügel
können.
einstückig
an dem inneren Rotor vorgesehen sein. Die Bohrung, welche den Verriegelungsstift
aufnimmt, ist an einer von den Endflächen des Flügels oder der Frontplatte (oder
Rückplatte)
angeordnet. Das Einsatzloch, in welches der Verriegelungsstift vorsteht,
ist an dem anderen davon angeordnet. Folglich ist die Bewegungsrichtung
des Verriegelungsstifts die gleiche wie die Achsrichtung der Nockenwelle.
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Ferner
wird in den Ausführungsbeispielen der
Verriegelungsstift 81 durch das Betriebsöl in die Bohrung 33 bewegt,
das über
den Kanal 25 der Voreilkammer R1 zugeführt wird. Jedoch kann diese
Erfindung auf andere Verriegelungsstifte angewandt werden. Beispielsweise
kann der Verriegelungsstift ein gestufter Stift sein, welcher einen
Abschnitt kleinen Durchmessers und einen Abschnitt großen Durchmessers
aufweist. An dem Abschnitt kleinen Durchmessers wird das Betriebsöl von der
benachbarten Voreilkammer R1 oder der benachbarten Nacheilkammer
R2 zugeführt.
An dem Abschnitt großen
Durchmessers wird das Betriebsöl
von der anderen Kammer zugeführt.
Wenn folglich das Betriebsöl irgendeiner
Kammer zugeführt
wird, steht der Verriegelungsstift nicht in die Bohrung vor.
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Ferner
treibt in dem obigen Ausführungsbeispiel
die Nockenwelle 10 die Lufteinlassventile der Brennkraftmaschine
an. Jedoch kann diese Erfindung auf die andere Nockenwelle angewandt
werden, die die Auslassventile oder beide Gaswechselventile der
Brennkraftmaschine antreibt.