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GEBIET DER
ERFINDUNG
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Die
Erfindung betrifft das Gebiet der variablen Nockenwellenverstellung.
Insbesondere betrifft die Erfindung die Steuerung des Verstellers
zum Variieren der Nockenwellensteuerung unter Verwendung des Kolbenschiebers.
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BESCHREIBUNG
DES STANDES DER TECHNIK
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Die
US 5,002,023 zeigt ein Einzelrückschlagventil
in einem Kolbenschieber, welches in dem Rotor vorhanden ist.
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Die
US 5,172,659 zeigt Doppelrückschlagventile
in dem Rotor zwischen den Kammern und dem Kolbenschieber. Ein Einzelrückschlagventil
ist in dem Kolben selbst vorhanden.
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Die
US 2003/0070713 A1 offenbart eine Ventilanordnung mit einem Ventilelement
in einer zylindrischen Buchse, wobei die Buchse mehrere Bohrungen
aufweist, in welchen Hydraulikmedium hindurchströmen kann. Ein rechteckiges
streifenförmiges
Element aus Federstahl umgibt eine Bohrung der Buchse und dichtet
die Bohrung ab. Das streifenförmige Element
expandiert, wenn der Hydraulikdruck einen bestimmten Druck erreicht.
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Die
JP 11013430 A offenbart
einen Auswahlmechanismus in der Mitte eines Öldruckkanals in der Nockenwelle.
Zwei Rückschlagventile
sind in dem Auswahlmechanismus vorhanden. Jedes Rückschlagventil
weist eine Kugel auf, die von einem Sitz in einem Körper aufgenommen
wird, der abgeschrägt ist.
Ein verschiebbarer Auswahlkolben gleitet zwischen den beiden Rückschlagventilen
und zuerst mit der an dem Rückschlagventilkörper vorhandenen Schräge zurück und vor,
wodurch sich Medium durch jeweils nur das eine Rückschlagventil hindurch zu
einer Hydraulikkammer bewegen kann.
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Das „Bildhandbuch
technischer Geräte" von Grafstein & Schwarz zeigt
auf den Seiten 376–377 ein
Pendelventil, das mit „d" bezeichnet ist.
Wie in „d" gezeigt, weist das
Ventil zwei Einlässe
und einen Auslass auf. Zwei Rückschlagventile
blockieren den Niederdruck von den Seiten des Ventils. Die Pendelventile
werden üblicherweise
benutzt, um ein normales Betriebssystem von einem Ersatz/Notsystem
zu trennen. So ist einer der Einlässe für das normale Betriebssystem,
und der andere ist für
das Notsystem. Das Pendel verschiebt und blockiert den Noteinlass während des
normalen Betriebs durch normalen Systemdruck. Der Noteinlass bleibt
blockiert, bis das Notsystem aktiviert wird. Zu diesem Zeitpunkt
bewegt sich das Pendel, blockiert den normalen Systemeinlass und
ermöglicht
die freie Strömung
von dem Noteinlass zu dem Auslass.
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Die
2. Auflage des „Automobilhandbuch" von Bosch, Seiten
634–636,
offenbart einen Kolbenschieber mit einem Ventilkörper, einer Last, Messnuten,
einem Kolben, einem Rückschlagventil
und einer Rückstellfeder.
Das Rückschlagventil
befindet sich in dem Körper
des Kolbens und wirkt als eine Einwegströmungsvorrichtung für die Einlassleitung
des Kolbenschiebers. Auf den Seiten 636 & 637 ist ein hydraulisch entsperrbares
Doppelrückschlagventil
gezeigt. Das Ventil weist ein Tellerventil, einen entsperrbaren
Kolben und zwei Rückschlagventile
auf. Das Rückschlagventil
kann mechanisch, hydraulisch oder elektrisch geöffnet werden.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Ein
Kolbenschieber für
einen variablen Nockenwellenversteller weist einen Kolben, eine
Mehrzahl von Rückschlagventilen
und Kanäle
von der Vorschubkammer und der Verzögerungskammer zu einer Öffnung in
dem Kolbenschieber auf. Der Kolben, der mindestens zwei durch eine
zentrale Stange voneinander getrennte Schieberkörper aufweist, ist innerhalb
einer Bohrung in dem Rotor verschiebbar gelagert. Wenn sich der
Kolben in der ersten Position befindet, strömt Medium von der Vorschubkammer durch
den Kanal und die Öffnung
zu der die zentrale Stange des Kolbenschiebers umgebenden Bohrung und
durch ein Rückschlagventil
und die Öffnung
zu dem Kanal zur Verzögerungskammer.
Wenn sich der Kolben in der zweiten Position befindet, strömt Medium
aus der Verzögerungskammer
durch den Kanal und die Öffnung
zu der die zentrale Stange des Kolbenschiebers umgebenden Bohrung
und durch ein Rückschlagventil
und die Öffnung
zu dem Kanal zur Vorschubkammer.
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Außerdem kann
der Kolbenschieber auch außen
oder innen mit einem stationären
Drehsteller verbunden sein. In dem Drehsteller hat das Gehäuse keinen
Außenumfang
zur Aufnahme der Antriebskraft, und die Bewegung des Gehäuses ist
begrenzt. Die Begrenzung des Gehäuses
liegt im Bereich von gar keiner Bewegung des Gehäuses bis zu einer Bewegung
des Gehäuses,
die auf weniger als 360° begrenzt
ist. Die gesamte Bewegung wird anders als die Drehung der Welle
von dem Rotor durchgeführt. Der
Rotor und der Schieber bewegen oder drehen sich über die Entfernung, wie sie
von dem Gehäuse definiert
und begrenzt wird. Die gesamte zyklische Belastung liegt auf dem
Rotor, und der Rotor nimmt die gesamte Antriebskraft auf.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1a zeigt
ein Schema eines öldruckbetätigten (OPA)
Verstellers, der auf Verzögerung
stellt. 1b zeigt ein Schema eines öldruckbetätigten (OPA)
Verstellers, der auf Vorschub stellt. 1c zeigt
ein Schema eines öldruckbetätigten (OPA)
Verstellers in der Nullposition.
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2a zeigt
ein Schema eines nockenmomentbetätigten
(CTA) Verstellers, der auf Verzögerung
stellt. 2b zeigt ein Schema eines nockenmomentbetätigten (CTA)
Verstellers, der auf Vorschub stellt. 2c zeigt
ein Schema eines nockenmomentbetätigten
(CTA) Verstellers in der Nullposition.
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3 zeigt
einen außen
montierten Kolbenschieber mit Rückschlagventilen
in der Buchse des Kolbenschiebers.
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4 zeigt
einen innen montierten Kolbenschieber mit Rückschlagventilen in der Buchse
des Kolbenschiebers.
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5 zeigt
eine Nahansicht des Kolbenschiebers.
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6a zeigt
ein Schema des Kolbens mit dem Rückschlagventil
in der Buchse, die an einem öldruckbetätigten Versteller
montiert ist, der in der Nullposition ist. 6b zeigt
ein Schema des Kolbens mit dem Rückschlagventil
in der Buchse, die an einem öldruckbetätigten Versteller
montiert ist, der auf Verzögerung
stellt. 6c zeigt ein Schema des Kolbens
mit dem Rückschlagventil
in der Buchse, die an einem öldruckbetätigten Versteller
montiert ist, der auf Vorschub stellt. 6d zeigt
ein Schema des Kolbens mit dem Rückschlagventil
in der Buchse, die an einem öldruckbetätigten Versteller
montiert ist, wenn einer Kammer infolge von Leckage Öl zugeführt werden
muss (in diesem Falle Verzögerung). 6e zeigt
ein Schema des Kolbens mit dem Rückschlagventil,
das in einer Buchse montiert ist, die an einem Drehsteller montiert
ist.
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7 zeigt
einen außen
montierten Kolbenschieber mit Rückschlagventilen
zwischen den Schieberkörpern
einer zweiten Ausführungsform.
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8 zeigt
einen innen montierten Kolbenschieber mit Rückschlagventilen zwischen den Schieberkörpern einer
zweiten Ausführungsform.
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9 zeigt
eine Nahansicht des Kolbenschiebers.
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10 zeigt
einen Querschnitt des Kolbenschiebers entlang der Linie 10-10 in 9.
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11a zeigt ein Schema des Kolbenschiebers der zweiten
Ausführungsform
mit einem nockenmomentbetätigten
Versteller in der Nullposition. 11b zeigt
ein Schema des Kolbenschiebers der zweiten Ausführungsform mit einem nockenmomentbetätigten Versteller
in der Vorschubposition. 11c zeigt
ein Schema des Kolbenschiebers der zweiten Ausführungsform mit einem nockenmomentbetätigten Versteller
in der Verzögerungsposition.
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12 zeigt
einen außen
montierte Kolbenschieber mit Rückschlagventilen
in dem Kolbenkörper
einer dritten Ausführungsform.
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13 zeigt
einen innen montierten Kolbenschieber mit Rückschlagventilen in dem Kolbenkörper einer
dritten Ausführungsform.
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14 zeigt
eine Explosionsansicht des Kolbenschiebers der dritten Ausführungsform.
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15a zeigt ein Schema des Kolbenschiebers der dritten
Ausführungsform
mit einem nockenmomentbetätigten
Versteller in der Nullposition. 15b zeigt
ein Schema des Kolbenschiebers der dritten Ausführungsform mit einem nockenmomentbetätigten Versteller
in der Verzögerungsposition. 15c zeigt ein Schema des Kolbenschiebers der dritten
Ausführungsform
mit einem nockenmomentbetätigten
Versteller in der Vorschubposition.
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AUSFÜHRLICHE
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Mit
Bezug auf die 1a bis 1c wird
bei einem herkömmlichen öldruckbetätigten Versteller
einer Kammer 108, 110 an der einen oder der anderen Seite
des Schiebers 106 über
ein Steuerventil 104, 109 Motoröldruck zugeführt. Das
Gehäuse 111 hat
einen Außenumfang
zur Aufnahme der Antriebskraft. Der Rotor 107 ist mit der
Nockenwelle 126 verbunden, die sich koaxial in dem Gehäuse 111 befindet. Das
Gehäuse 111 und
der Rotor 107 definieren mindestens einen Schieber 106,
der eine Kammer in dem Gehäuse 111 in
eine Vorschubkammer 108 und eine Verzögerungskammer 110 unterteilt.
Der Schieber 106 ist drehbar, um die relative Winkelposition zwischen
dem Gehäuse 111 und
dem Rotor 107 zu verschieben. Das Steuerventil 104, 109 kann
innen oder außen
montiert sein und kann aus einem Solenoid mit variabler Kraft (VFS),
das von einer ECU 102 gesteuert wird, dem Kolbenschieber 104, 109,
der auch als Vierwegeventil bekannt ist, und einer Buchse (nicht
gezeigt) bestehen. In diesem Falle ist der Kolbenschieber entfernt
montiert. Das Öl
aus einer gegenüberliegenden
Kammer 108, 110 wird über Leitungen 112, 113 zu
dem Ölsumpf
zurückgeführt. Der zugeführte Motoröldruck allein
wird verwendet, um den Schieber 106 in der Vorschubrichtung
oder der Verzögerungsrichtung
zu bewegen. Um den Versteller zu verzögern, wird, wie in 1a gezeigt,
der Verzögerungskammer 110 Druck
zugeführt,
um die Nockenwelle zu verzögern,
und gleichzeitig die Kammer 108 abgelassen. Ein höherer Öldruck erhöht die Verzögerungsbetätigungsrate.
Um den Versteller vorzuschieben, wird, wie in 1b gezeigt,
der Vorschubkammer 108 Druck zugeführt, um die Nockenwelle vorzuschieben.
Ein höherer
Druck erhöht
die Vorschubbetätigungsrate.
Das Öl,
das von dem Vierwegeventil 104, 109 gesteuert
wird, kommuniziert mit den Kammern über die beiden Leitungen 112, 113 an der
Nockenwelle, eine zum Verzögern
des Schiebers 106, wie in 1a gezeigt
ist, und eine zum Vorschieben des Schiebers 106, wie in 1b gezeigt ist. 1c zeigt
den Versteller in der Nullposition, wo der Phasenwinkel beibehalten
wird und der Druck und das Medium von der Vorschub- und der Verzögerungskammer 108, 110 blockiert
werden. Wegen den Drehmomentumkehrungen an der Nockenwelle sieht die
Kurve der Bewegung eines OPA-Verstellers wie eine Sinuswelle aus.
Einer der Nachteile des OPA-Verstellers ist, dass die Leistung des
Verstellers direkt auf die Ölpumpenkapazität bezogen
ist und eine konstante Ölzufuhr
erfordert.
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Die 2a bis 2c zeigen
einen herkömmlichen
nockenmomentbetätigten
Versteller (CTA). Die Drehmomentumkehrungen an der Nockenwelle,
die von den Öffnungs-
und Schließkräften der
Motorventile verursacht werden, bewegen die Schieber 106.
Der Kolbenschieber in einem CTA-System ermöglicht, dass sich die Schieber 106 in
dem Versteller durch Ermöglichen
eines Medienstromes von der Vorschubkammer 108 zu der Verzögerungskammer 110 oder umgekehrt
in Abhängigkeit von
der gewünschten
Bewegungsrichtung bewegen, wie in den 2a und 2b gezeigt
ist. Positive Nockendrehmomente werden verwendet, um den Versteller
zu verzögern,
wie in 2a gezeigt ist. Negative Nockendrehmomente
werden verwendet, um den Versteller vorzuschieben, wie in 2b gezeigt ist.
Eine Null- oder Mittelposition, wie in 2c gezeigt,
stoppt den Medienstrom und sperrt den Schieber in der Position.
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Spezieller
tritt in der Verzögerungsposition des
Verstellers, wie in 2a gezeigt, Hydraulikmedium
von der Einspeisung in eine Leitung 118 ein und läuft über ein
Rückschlagventil 119 zu
dem Kolbenschieber 104. Wie in dem Schema gezeigt, ist
der Kolbenschieber 104 innen montiert und weist eine Buchse 117 zum
Aufnehmen eines Kolbens 109 mit Schieberkörpern 109a, 109b, 109c und
einer Spannfeder 105 auf. Einer der Vorteile der Lage der
Hydrauliksteuerung innerhalb des Verstellers ist die Verringerung
des Umfangs der erforderlichen Modifikation des Motors. Ein VFS 103,
welches von einer ECU 102 gesteuert wird, bewegt den Kolben 109 innerhalb der
Buchse 117. Für
die Verzögerungsposition
wird, wie in 2a gezeigt, der Kolben 109 durch
die Feder 105 nach links bewegt, und der Schieberkörper 109b blockiert
die Leitung 113 und den größten Teil einer Auslassleitung 121,
der Schieberkörper 109c blockiert
eine andere Auslassleitung, und die Leitungen 112 und 116 sind
offen. Von dem Kolben 109 tritt Medium über ein offenes Rückschlagventil 115 in
die Leitung 116 ein und läuft in die Leitung 113 und
zu der Verzögerungskammer 110.
Gleichzeitig tritt Medium über
die Leitung 112 aus der Vorschubkammer aus, und das Medium
läuft durch
den Kolben zwischen den Schieberkörpern 109a und 109b und
zurück
in die Leitung 116, wo es in die Leitung 113 läuft, die
das Medium zu der Verzögerungskammer
führt.
Außerdem
werden, wie zuvor erwähnt,
positive Nockendrehmomente verwendet, um die Bewegung des Schiebers 106 zu
unterstützen.
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Um
den Versteller vorzuschieben, wird, wie in 2b gezeigt,
der Kolben durch das VFS 103 nach rechts bewegt, so dass
die Schieberkörper 109a und 109b die
Leitung 113, die Leitung 116 oder irgendwelche
Auslassleitungen nicht blockieren und der Schieberkörper 109a den
Medienaustritt aus der Leitung 112 blockiert. Das Medium
aus der Verzögerungskammer 110 tritt
aus der Kammer über
die Leitung 113 aus, welche das Medium durch den Kolben 109 zwischen
den Schieberkörpern 109a und 109b leitet.
Das Medium tritt dann in die Leitung 116 ein und läuft durch
das offene Rückschlagventil 114 in die
Leitung 112 und die Vorschubkammer 108. Außerdem werden,
wie zuvor erwähnt,
nur Nockendrehmomente verwendet, um den Schieber 106 zu
bewegen. Außerdem
wird das Medium durch die Einspeisung über die Leitung 118 und
das Rückschlagventil 119 dem
Kolbenschieber 104 zugeführt.
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2c zeigt
den Versteller in Null- oder Mittelposition, wo die Schieberkörper 109a, 109b die Leitungen 112 und 113 blockieren,
und der Schieber 106 ist in der Position gesperrt. Zusätzliches
Medium wird dem Versteller zugeführt,
um Verluste infolge von Leckage auszugleichen.
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Die
grundlegenden Funktionsunterschiede zwischen einem OPA-Versteller und einem
CTA-Versteller bestehen darin, dass der öldruckbetätigte Versteller Öl zurück zu dem
Sumpf auslässt,
wenn der Schieber betätigt
wird, während
der nockenmomentbetätigte
Versteller Öl
von der einen Kammer direkt zu der anderen Kammer auslässt, und
daher wird das Öl
innerhalb des Verstellers wieder zugeführt, während er betätigt wird.
Vorteile des CTA-Verstellers gegenüber dem OPA-Versteller sind,
dass der CTA-Versteller die Nockendrehmomente verwendet, um die Bewegung
des Schiebers zu unterstützen,
und Öl wieder
zuführt,
was die Effizienz und die Leistung des Verstellers erhöht, so dass
die Leistung nicht auf die Pumpenkapazität angewiesen ist.
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Die 3 bis 6d zeigen
ein entfernt montiertes Steuerventil für einen öldruckbetätigten Versteller der vorliegenden
Erfindung. Das Steuerventil weist das Solenoid mit variabler Kraft
(VFS) 103, den Kolbenschieber 104 und die Buchse 117 auf,
welche durch den Kolbenschieber 204 ersetzt sind, der in 5 gezeigt
ist. Der Kolbenschieber 204 kann außen montiert oder innen montiert
sein, wie in den 3 und 4 gezeigt
ist. Die 3 und 4 zeigen
nicht die Speiseleitung oder das VFS. 4 zeigt
den Kolbenschieber 204, der außen montiert ist. Zwei Leitungen 212, 213 verlaufen
von dem Kolbenschieber 204 über das Nockenlager 220 der Nockenwelle 226 in
den Rotor 207 und das Gehäuse 211 zu der Verzögerungskammer 210 und
der Vorschubkammer 208. Die Leitungen 212, 213 sind üblicherweise
an jeder Seite einer Schraube 200 vorhanden, wenn der Kolbenschieber 204 außen montiert ist.
Einer der Vorteile der äußeren Montage
des Kolbenschiebers ist, dass der erforderliche Raum oder der Raum,
der den Versteller in dem Motor aufnimmt, kleiner ist und über die
gesamte Länge
kürzer
ist.
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4 zeigt
den Kolbenschieber 204, der innen montiert ist. Der Kolbenschieber 204 ist
in der Mitte des Rotors 207 gelagert. Die Einspeisung führt Hydraulikmedium
zu dem Kolbenschieber 204 über die Leitung 218,
welche über
das Nockenlager 220 der Nockenwelle 226 in den
Versteller und in den Rotor 207 eintritt, wo der Kolbenschieber 204 vorhanden
ist. Einer der Vorteile der inneren Montage des Kolbenschiebers 204 ist
die Reduzierung von Leckage des Verstellers.
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5 zeigt
eine Nahansicht des Kolbenschiebers 204. Der Kolben 209 besteht
aus Schieberkörpern 209a und 209b,
die durch eine zentrale Stange voneinander getrennt sind und von
einer zylindrischen Buchse 217 umgeben sind. Innerhalb
der zylindrischen Buchse 217 sind mindestens zwei Rückschlagventile,
ein Vorschubrückschlagventil 228a und
ein Verzögerungsrückschlagventil 228b,
die jeweils einen oder mehrere Kanäle 230a und 230d für das Vorschubrückschlagventil 228a und
Kanäle 230b und 230c für das Verzögerungsrückschlagventil
aufweisen. Jedes der Rückschlagventile 228a, 228b besteht
jeweils aus einer Scheibe 231a, 231b und einer Feder 232a, 232b.
Andere Arten, die Bereichsrückschlagventile,
Kugelrückschlagventile
und den Kegeltyp umfassen, können
verwendet werden. Das VFS 203 betätigt den Kolbenschieber 204 und
wird von einer nicht gezeigten Feder vorgespannt.
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Die 6a bis 6d zeigen
den Kolbenschieber 204, der an einem öldruckbetätigten Versteller montiert
ist. Durch Hinzufügen
des Kolbenschiebers 204, der die Rückschlagventile 228 enthält, wird
der öldruckbetätigte Versteller
(OPA) in einen nockenmomentbetätigten
(CTA) Versteller umgewandelt, der alle Vorteile des CTA-Verstellers
erreicht, wie Wiederzuführung
von Öl
und bessere Leistung, als sie in dem OPA-System vorliegt, da die Leistung
nicht mehr auf die Pumpenkapazität
bezogen ist, wie zuvor erwähnt
ist. 6a zeigt den Kolben 209 in der Nullposition.
Die Schieberkörper 209a und 209b und
die Rückschlagventile 228a, 228b blockieren
den Eintritt und den Austritt von Medium aus den Leitungen 212 und 213,
die zu der Vorschub- bzw. Verzögerungskammer 208, 210 führen.
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6b zeigt
den Versteller, der in die Verzögerungsposition
stellt. Das VFS 203 bewegt den Kolbenschieber 204 in
der Figur nach links derart, dass der Schieberkörper 209a nicht mehr
den Medienstrom zu der Mitte des Kolbenschiebers blockiert. Das Hydraulikmedium,
welches Öl
sein kann, tritt über
die Speiseleitung 218 in den Kolbenschieber 204 ein. Das
Medium tritt aus der Vorschubkammer 208 über die
Leitung 212 in das Vorschubrückschlagventil 228a der
zylindrischen Buchse 217 aus. Infolge der Position des
Schieberkörpers 209a kann
das Medium aus der Mitte des Kolbenschiebers austreten. Von der
Mitte des Kolbenschiebers bewegt sich das Medium in die Kanäle 230b, 230c und
drückt
die Scheibe 231b gegen die Feder 232b, so dass
das Medium in die Leitung 213 zu der Verzögerungskammer 210 eintreten
kann. Das Medium in der Verzögerungskammer
bewegt den Schieber 206 nach links.
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6c zeigt
den Versteller, der in die Vorschubposition stellt. Das VFS 203 bewegt
den Kolbenschieber 204 in der Figur nach rechts derart,
dass der Schieberkörper 209b nicht
mehr den Fluidstrom zu der Mitte des Kolbenschiebers blockiert.
Das Hydraulikmedium, welches Öl
sein kann, tritt über
die Speiseleitung 218 in den Kolbenschieber 204 ein. Das
Medium tritt aus der Verzögerungskammer 210 über die
Leitung 213 in das Verzögerungsrückschlagventil 228b der
zylindrischen Buchse 217 aus. Infolge der Position des
Schieberkörpers 209b kann
das Medium aus der Mitte des Kolbenschiebers austreten. von der
Mitte des Kolbenschiebers bewegt sich das Medium in die Kanäle 230b, 230c und
drückt
die Scheibe 231a gegen die Feder 232a, so dass
das Medium in die Leitung 212 zu der Verzögerungskammer 208 eintreten
kann. Das Medium in der Verzögerungskammer 208 bewegt
den Schieber 206 nach rechts.
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6d zeigt
die Ergänzung
von Öl
in der Verzögerungs-
und der Vorschubkammer 210, 208 infolge von Leckage.
Wenn der Quellenöldruck
in der Mitte des Kolbenschiebers den Druck in der Verzögerungs-
und Vorschubleitung 213, 212 überschreitet, ist der Druck
größer als
die Kraft der Feder 232a, 232b und bewegt die
Scheiben 231a, 231b, so dass Medium in die Leitungen 213, 212 eintreten
kann. Die Schieberkörper 209a und 209b blockieren
den Auslass des Vorschub- und des Verzögerungsventils 228a, 228b,
welcher der Speiseleitung 218 am nächsten liegt.
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Einige
der Vorteile des Kolbenschiebers der ersten Ausführungsform bestehen darin,
dass der Kolbenschieber an einem bereits existierenden öldruckbetätigten Versteller
entfernt montiert werden kann, die Leistung verbessert wird, die
gesamte Größe und Fläche, die
der Versteller in dem Motor einnimmt, verringert wird, und die Beziehung
zwischen der Leistung und der Speisepumpenkapazität aufgehoben
wird.
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Außerdem kann
der Kolbenschieber 204 auch außen oder innen mit einem stationären Drehsteller
verbunden sein. 6e zeigt den Kolbenschieber 204,
der innen mit einem stationären
Drehsteller verbunden ist. In dem Drehsteller hat das Gehäuse 211 keinen
Außenumfang
zur Aufnahme der Antriebskraft, und die Bewegung des Gehäuses 211 ist
begrenzt. Die Begrenzung des Gehäuses 211 liegt im
Bereich von gar keiner Bewegung des Gehäuses 211 bis zu einer
Bewegung des Gehäuses 211,
die auf weniger als 360° begrenzt
ist. Die gesamte Bewegung wird anders als die Drehung der Welle
von dem Rotor 207 durchgeführt. Der Rotor 207 und
der Schieber bewegen oder drehen sich über die Entfernung, wie sie
von dem Gehäuse 211 definiert
und begrenzt wird. Die gesamte zyklische Belastung liegt auf dem
Rotor 207, und der Rotor 207 nimmt die gesamte
Antriebskraft auf. Die Rückschlagventile
können
von der Buchse entfernt liegen.
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Die 7 bis 11c zeigen einen Kolbenschieber 304 einer
zweiten Ausführungsform.
Der Kolbenschieber 304 kann außen montiert oder innen montiert
sein, wie in den 7 und 8 gezeigt
ist. Die 7 und 8 zeigen
nicht die Speiseleitung oder das VFS. 7 zeigt
den Kolbenschieber 304, der außen montiert ist. Zwei Leitungen 312, 313 verlaufen
von dem Kolbenschieber 304 über das Nockenlager 320 der
Nockenwelle 326 in den Rotor 307 und das Gehäuse 311 zu
der Verzögerungskammer 310 und
der Vorschubkammer 308. Die Leitungen 312, 313 sind üblicherweise
an jeder Seite einer Schraube 300 vorhanden, wenn der Kolbenschieber 304 außen montiert
ist. Einer der Vorteile der äußeren Montage
des Kolbenschiebers ist, dass der erforderliche Raum oder der Raum,
der den Versteller in dem Motor aufnimmt, kleiner ist und über die
gesamte Länge
kürzer
ist.
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8 zeigt
den Kolbenschieber 304, der innen montiert ist. Der Kolbenschieber 304 ist
in der Mitte des Rotors 307 gelagert. Die Einspeisung führt Hydraulikmedium
zu dem Kolbenschieber 304 über die Leitung 318,
welche über
das Nockenlager 320 der Nockenwelle 326 in den
Versteller eintritt. Die Leitung 318 verläuft von
der Nockenwelle in den Rotor 307, wo der Kolbenschieber 304 vorhanden
ist. Einer der Vorteile der inneren Montage des Kolbenschiebers 304 ist
die Reduzierung von Leckage des Verstellers.
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9 zeigt
eine Nahansicht des Kolbenschiebers 304. Der Kolben 309 besteht
aus Schieberkörpern 309a, 309b, 309c und 309d,
welche durch eine zentrale Stange voneinander getrennt sind und von
einer zylindrischen Buchse 317 umgeben sind. Zwischen den
Schieberkörpern 309a und 309b ist
ein Rückschlagventil 328a.
Das Rückschlagventil 328a besteht
aus einer Scheibe 331a, einer Feder 332a und mehreren
Kanälen 330b, 330b', die in dem Schieberkörper 309b vorhanden
sind. Zwischen den Schieberkörpern 309c und 309d ist
ein Rückschlagventil 328d.
Das Rückschlagventil 328d besteht
aus einer Scheibe 331d, einer Feder 332d und mehreren Kanälen 330c, 330c', die in dem
Schieberkörper 309c vorhanden
sind. Andere Arten von Rückschlagventilen,
die Bereichsrückschlagventile,
Kugelrückschlagventile
und den Kegeltyp umfassen, können verwendet
werden. Der Kolbenschieber 304 wird von dem VFS 303 (nicht
gezeigt) betätigt
und wird von einer Feder 305 vorgespannt. 10 zeigt
einen Querschnitt des Kolbenschiebers entlang der Linie 10-10 in 9.
Wie in dem Querschnitt zu sehen ist, sind die Platzierungen der
mehreren Kanäle 330b, 330b', 330c, 330c' in Bezug auf
die zylindrische Buchse gezeigt. Die Anzahl und die Platzierung
der mehreren Kanäle
können
variieren.
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Die 11a bis 11c zeigen
den Kolbenschieber 304, der an einem nockenmomentbetätigten Versteller
montiert ist. 11a zeigt den Kolbenschieber
in der Nullposition. In dieser Position blockieren der Rand des
Schieberkörpers 309a und
des Schieberkörpers 309b und
das Rückschlagventil 328a zwischen
den Rändern
der Schieberkörper 309a und 309b die
Einlassleitung 313, und der Rand des Schieberkörpers 309c und
des Schieberkörpers 309d und
das Rückschlagventil 328d zwischen
den Rändern
der Schieberkörper 309c und 309d blockieren
die Einlassleitung 312. Ergänzendes Medium tritt in die
Einlassleitungen 312, 313 über die Kanäle 330b' bzw. 330c' ein, wodurch die Scheibe 331a oder 331d bewegt
wird, um das Wiederbefüllen
des Verstellers infolge von Leckage zu ermöglichen.
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11b zeigt den Kolbenschieber 304 in der Verzögerungsposition.
Das VFS 303 (nicht gezeigt) bewegt den Kolben nach links,
da die Kraft der Feder 305 größer als die Kraft ist, die
von dem VFS 303 (nicht gezeigt) an dem Kolben 309 ausgeübt wird. Der
Kolben wird bewegt, bis der Schieberkörper 309d einen Teil
der Einlassleitung 313 blockiert, das Rückschlagventil 328d zu
der Leitung 313 offen ist und der Kolbenschieber 309b einen
Teil der Einlassleitung 312 öffnet. Das Medium in der Vorschubkammer 308 tritt über die
Einlassleitung 312 in die Mitte des Kolbenschiebers. Von
der Mitte des Kolbenschiebers läuft
das Medium in den Kanal 330c' und hat
genügend
Druck, um die Scheibe 331d des Rückschlagventils 328d gegen
die Kraft der Feder 332d' zu
bewegen, wodurch ermöglicht
wird, dass das Medium in die Leitung 313 zu der Verzögerungskammer eintritt.
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11c zeigt den Kolbenschieber in der Vorschubposition.
Das VFS 303 (nicht gezeigt) bewegt den Kolben nach rechts,
da die Kraft des VFS größer als
die Kraft der Feder 305 an dem Kolben 309 ist. Der
Kolben wird bewegt, bis der Schieberkörper 309a einen Teil
der Einlassleitung 312 blockiert, das Rückschlagventil 328a' zu der Leitung 312 offen
ist und der Schieberkörper 309c einen
Teil der Einlassleitung 313 öffnet. Das Medium tritt aus
der Verzögerungskammer 310 über die
Einlassleitung 313 in die Mitte des Kolbenschiebers. Von
der Mitte des Kolbenschiebers läuft
das Medium in den Kanal 330b' und
hat genügend
Druck, um die Scheibe 331a des Rückschlagventils 328a gegen
die Kraft der Feder 332a zu bewegen, wodurch ermöglicht wird,
dass das Medium in die Leitung 312 zu der Vorschubkammer
eintritt.
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Außerdem kann
der Kolbenschieber 304 auch außen oder innen mit einem stationären Drehsteller
wie in 6e verbunden sein. In dem Drehsteller
hat das Gehäuse
keinen Außenumfang
zur Aufnahme der Antriebskraft, und die Bewegung des Gehäuses ist
begrenzt. Die Begrenzung des Gehäuses
liegt im Bereich von gar keiner Bewegung des Gehäuses bis zu einer Bewegung
des Gehäuses,
die auf weniger als 360° begrenzt
ist. Die gesamte Bewegung wird anders als die Drehung der Welle
von dem Rotor durchgeführt.
Der Rotor und der Schieber bewegen oder drehen sich über die
Entfernung, wie sie von dem Gehäuse definiert
und begrenzt wird. Die gesamte zyklische Belastung liegt auf dem
Rotor, und der Rotor nimmt die gesamte Antriebskraft auf. Die Rückschlagventile
können
von der Buchse entfernt liegen.
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Die 12 bis 15c zeigen einen Kolbenschieber 404 einer
dritten Ausführungsform.
Der Kolbenschieber 404 kann außen montiert oder innen montiert
sein, wie in den 12 und 13 gezeigt ist.
Die 12 und 13 zeigen
nicht die Speiseleitung oder das VFS. 12 zeigt
den Kolbenschieber 404, der außen montiert ist. Zwei Leitungen 412, 413 verlaufen
von dem Kolbenschieber 404 über das Nockenlager 420 der
Nockenwelle 426 in den Rotor 407 und das Gehäuse 411 zu
der Verzögerungskammer 410 und
der Vorschubkammer 408. Die Leitungen 412, 413 sind üblicherweise
an jeder Seite einer Schraube 400 vorhanden, wenn der Kolbenschieber 404 außen montiert
ist. Einer der Vorteile der äußeren Montage
des Kolbenschiebers ist, dass der erforderliche Raum oder der Raum,
der den Versteller in dem Motor aufnimmt, kleiner ist und über die
gesamte Länge
kürzer
ist.
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13 zeigt
den Kolbenschieber 404, der innen montiert ist. Der Kolbenschieber 404 ist
in der Mitte des Rotors 407 gelagert. Die Einspeisung führt Hydraulikmedium
zu dem Kolbenschieber 404 über die Leitung 418,
welche über
das Nockenlager 420 der Nockenwelle 426 in den
Versteller eintritt. Die Leitung 418 verläuft von
der Nockenwelle 426 in den Rotor 407, wo der Kolbenschieber 404 vorhanden
ist. Einer der Vorteile der inneren Montage des Kolbenschiebers 404 ist
die Reduzierung von Leckage des Verstellers.
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14 zeigt
eine Explosionsansicht des Kolbens. Der Kolben 409 weist
zwei Schieberkörper 409a und 409b auf,
die durch eine zentrale Stange voneinander getrennt sind. In jedem
der Schieberkörper 409a und 409b sind
Stopfen 437a, 437b, die Rückschlagventile 428a und 428b aufnehmen.
Jedes Rückschlagventil
ist aus einer Scheibe 431a, 431b und einer Feder 432a, 432b aufgebaut.
Andere Arten von Rückschlagventilen,
die Bereichsrückschlagventile, Kugelrückschlagventile
und den Kegeltyp umfassen, können
verwendet werden. Das VFS 403, das nicht gezeigt ist, betätigt den
Kolbenschieber 404 und wird von einer Feder 405 vorgespannt.
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15a bis 15c zeigt
einen Kolbenschieber 404, der an einem nockenmomentbetätigten Versteller
(nicht gezeigt) montiert ist. 15a zeigt
den Kolbenschieber 404 in der Nullposition. In dieser Position
blockieren Scheiben 431a, 431b von Rückschlagventilen 428a, 428b den
Austritt des Mediums aus den Einlassleitungen 412, 413 in
die Mitte des Kolbens 409. Eine geringe Menge von Medium wird
von der Leitung 418 zugeführt und ermöglicht, die Vorschub- und die
Verzögerungskammer über die Leitungen 412, 413 infolge
von Leckage wiederzubefüllen.
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15b zeigt den Kolbenschieber in der Verzögerungsposition.
Das VFS 403 bewegt den Kolbenschieber nach links, da die
Kraft der Feder größer als
die Kraft ist, die von dem VFS 403 an dem Kolben 409 ausgeübt wird.
Wenn der Kolben in dieser Position ist, tritt Medium aus der Vorschubkammer
(nicht gezeigt) über
die Leitung 412 zu dem Kolbenschieber aus. Das Medium tritt
durch eine zentrale Öffnung 440a hindurch
in den Kolben 409 hinein, wodurch die Scheibe 431a gegen
die Feder 432a des Rückschlagventils 428a bewegt
wird, was ermöglicht, dass
das Medium in die Leitung 412 zu der Vorschubkammer (nicht
gezeigt) eintritt.
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Außerdem kann
der Kolbenschieber 404 auch außen oder innen mit einem stationären Drehsteller
wie in 6e verbunden sein. In dem Drehsteller
hat das Gehäuse
keinen Außenumfang
zur Aufnahme der Antriebskraft, und die Bewegung des Gehäuses ist
begrenzt. Die Begrenzung des Gehäuses
liegt im Bereich von gar keiner Bewegung des Gehäuses bis zu einer Bewegung
des Gehäuses,
die auf weniger als 360° begrenzt
ist. Die gesamte Bewegung wird anders als die Drehung der Welle
von dem Rotor durchgeführt.
Der Rotor und der Schieber bewegen oder drehen sich über die
Entfernung, wie sie von dem Gehäuse
definiert und begrenzt wird. Die gesamte zyklische Belastung liegt
auf dem Rotor, und der Rotor nimmt die gesamte Antriebskraft auf.
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Dementsprechend
versteht es sich, dass die hierin beschriebenen Ausführungsformen
der Erfindung lediglich die Anwendung der Prinzipien der Erfindung
erläutern.
Die Bezugnahme hierin auf Details der dargestellten Ausführungsform
ist nicht dazu bestimmt, den Bereich der Ansprüche zu beschränken, welche
ihrerseits jene Merkmale wiedergeben, die für die Erfindung als wesentlich
betrachtet werden.